導(dǎo)語(yǔ)：如何才能寫(xiě)好一篇虛擬仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，這就需要搜集整理更多的資料和文獻(xiàn)，歡迎閱讀由公文云整理的十篇范文，供你借鑒。

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Abstract： At present， there are some difficult problems such as high cost， high quality of practical teaching in vocational and technical education， the practical training difficult to imitate， the teaching effect of practical training is difficult to control. It is difficult to cultivate high quality technical skills to meet the needs of enterprises. In this paper， we can design 3D virtual simulation training to meet the needs of the professional growth to solve the problem of the quality and efficiency of personnel training in the training classroom， promote the transformation and innovation of the traditional teaching mode， and promote the integration of information technology and education teaching.

關(guān)鍵詞： 游戲互動(dòng)；3D虛擬仿真；職業(yè)人；學(xué)習(xí)地圖

Key words： the interaction of the game；3D virtual practice；professional person；learning map

中圖分類號(hào)：G71 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2016）03-0236-02

0 引言

隨著科技技術(shù)的飛速發(fā)展，社會(huì)衍生出對(duì)高素質(zhì)、技術(shù)技能型復(fù)合人才的大量需求，而職業(yè)院校的畢業(yè)生卻又較難找到合適的工作，“招工、就業(yè)”兩難現(xiàn)象越演越烈[1-2]?，F(xiàn)階段人才職業(yè)素養(yǎng)、綜合技術(shù)技能與企業(yè)實(shí)際要求的巨大反差無(wú)疑是導(dǎo)致這一問(wèn)題的最主要、最直接的原因。究其問(wèn)題主要在于：一是職業(yè)院校普遍存在生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)設(shè)備投入成本過(guò)高、生產(chǎn)性實(shí)訓(xùn)條件缺乏、學(xué)生實(shí)訓(xùn)難以保證的問(wèn)題；二是傳統(tǒng)實(shí)踐教學(xué)與訓(xùn)練主要以技能訓(xùn)練為主，普遍存在與職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)融入不夠、與真實(shí)環(huán)境脫離的問(wèn)題；三是隨著信息化設(shè)備（智能手機(jī)等）的普及，職業(yè)院校實(shí)訓(xùn)課堂上普遍存在玩手機(jī)的現(xiàn)象，學(xué)生難以由被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)化到主動(dòng)學(xué)習(xí)的問(wèn)題。這些問(wèn)題又嚴(yán)重制約著實(shí)踐教學(xué)綜合效益的發(fā)揮，影響人才培養(yǎng)質(zhì)量及效率，難以培養(yǎng)適應(yīng)企業(yè)需要的高素質(zhì)技術(shù)技能人才[3]。

基于此，本文以應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)為例，構(gòu)建職業(yè)人職業(yè)成長(zhǎng)的學(xué)習(xí)地圖，創(chuàng)立“533”職業(yè)人成長(zhǎng)訓(xùn)練體系（生產(chǎn)五要素、職業(yè)發(fā)展三路徑和能力三層級(jí)），開(kāi)發(fā)融入游戲理念、虛實(shí)結(jié)合、3D場(chǎng)景再現(xiàn)的應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)虛擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)。通過(guò)推廣應(yīng)用，以期破解實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的人才培養(yǎng)質(zhì)量及效率低的問(wèn)題，促進(jìn)傳統(tǒng)實(shí)訓(xùn)教學(xué)模式的轉(zhuǎn)變與創(chuàng)新，推進(jìn)信息技術(shù)與教育教學(xué)的深度融合，為職業(yè)院校信息化實(shí)踐教學(xué)的應(yīng)用及推廣提供借鑒。

1 依據(jù)認(rèn)知和成長(zhǎng)規(guī)律，構(gòu)建職業(yè)人職業(yè)成長(zhǎng)的學(xué)習(xí)地圖

遵循職業(yè)人認(rèn)知和成長(zhǎng)規(guī)律，校企合作，充分調(diào)研電子產(chǎn)品生產(chǎn)設(shè)計(jì)與制造、電子設(shè)備生產(chǎn)、電子元器件生產(chǎn)等各種類型企業(yè)，獲取行業(yè)技術(shù)、技能人才崗位職責(zé)等重要信息，確定應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)能力素質(zhì)目標(biāo)要求，明確3D虛擬仿真與專業(yè)的關(guān)系、與課程的關(guān)系。調(diào)研電子信息產(chǎn)業(yè)鏈的設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售與服務(wù)四個(gè)環(huán)節(jié)，對(duì)技術(shù)工等技能崗位、工藝員等技術(shù)崗位、班組長(zhǎng)等管理崗位三條電子技術(shù)專業(yè)職業(yè)人職業(yè)發(fā)展路徑中電子產(chǎn)品調(diào)試崗位、產(chǎn)品裝接等崗位進(jìn)行職業(yè)能力分析。并將完成電子技術(shù)專業(yè)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售與服務(wù)崗位群的一般工作任務(wù)、特定范圍內(nèi)工作任務(wù)、創(chuàng)新工作任務(wù)等三種能力水平，界定電子技術(shù)專業(yè)職業(yè)人的職業(yè)能力水平等級(jí)。借鑒主流企業(yè)提升人力資源管理水平和實(shí)踐效果的重要工具，即能力素質(zhì)模型，構(gòu)建能支撐應(yīng)用電子技術(shù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)的3D虛擬實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)的職業(yè)人職業(yè)成長(zhǎng)學(xué)習(xí)地圖（基于崗位能力和業(yè)務(wù)問(wèn)題設(shè)計(jì)的成長(zhǎng)路徑）。

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關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；電子信息類專業(yè)；教學(xué)

虛擬仿真技術(shù)，是一種借助于計(jì)算機(jī)進(jìn)行圖形處理，實(shí)現(xiàn)圖像再現(xiàn)的方法，將其引入電子信息類專業(yè)教學(xué)中，有助于提高教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生興趣，拓展學(xué)生的知識(shí)面，豐富課堂的教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用創(chuàng)新意識(shí)與能力。

一、虛擬仿真技術(shù)及其在電子信息類專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

虛擬仿真技術(shù)在電子信息類專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面，一是虛擬儀器，二是仿真。其中，虛擬儀器利用“軟件即儀器”的思路，借助于虛擬仿真軟件，實(shí)現(xiàn)了一系列儀器的功能。仿真是指借助于模型開(kāi)展電子信息類實(shí)驗(yàn)，通過(guò)仿真軟件等的模擬功能，模擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境與過(guò)程，達(dá)到教學(xué)實(shí)踐與理論相結(jié)合的目的。

虛擬仿真技術(shù)在電子信息類專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的以教師為中心的單項(xiàng)輸入式教學(xué)模式，通過(guò)指導(dǎo)性的虛擬實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)與自主學(xué)習(xí)活動(dòng)設(shè)計(jì)，增強(qiáng)了學(xué)生的主體地位，最大化地節(jié)約實(shí)驗(yàn)教學(xué)成本，打破了時(shí)空的限制，可在任何地點(diǎn)、任何時(shí)間進(jìn)行電路仿真，便于利用便攜式硬件及虛擬儀器驗(yàn)證仿真結(jié)果，極大地提升了實(shí)驗(yàn)效果。學(xué)生可以借助于虛擬仿真技術(shù)迅速完成實(shí)驗(yàn)，避免了大量枯燥的反復(fù)操作，提升了教學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)量、顯示精度，節(jié)約了該環(huán)節(jié)所需時(shí)間，為學(xué)生提供了更多實(shí)驗(yàn)探索設(shè)計(jì)的機(jī)會(huì)，同時(shí)，還確保了實(shí)驗(yàn)過(guò)程的安全性。

二、電子信息類專業(yè)教學(xué)中虛擬仿真技術(shù)的典型應(yīng)用

1.Multisim軟件

該軟件是NI公司所研發(fā)的一款專業(yè)化電子仿真軟件，具有操作簡(jiǎn)便、易上手等優(yōu)勢(shì)，其元器件十分豐富，而虛擬實(shí)驗(yàn)儀器更是功能強(qiáng)大，不僅提供了萬(wàn)用表、示波器等多種常用儀器，還兼具虛擬網(wǎng)絡(luò)分析、頻譜分析等功能，操作方便。該軟件在電路類課程中的應(yīng)用十分廣泛，由于通信子線路課程具有較大的難度，理論知識(shí)過(guò)于抽象，因此，理論教學(xué)無(wú)法使學(xué)生深刻地理解。若想采用專業(yè)化通信設(shè)備，就要投入龐大的資金，這也是很多學(xué)校無(wú)法承擔(dān)的，因此，可以借助于虛擬仿真軟件模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程。

例如，在講解調(diào)制解調(diào)器時(shí)，為了幫助學(xué)生理解三種調(diào)制，可以利用Multisim軟件進(jìn)行二極管橋型調(diào)幅電路的繪制，借助于“虛擬示波器”XSC1，就調(diào)幅信號(hào)所觀測(cè)到的波形進(jìn)行展示，這樣學(xué)生可以清晰地看到波形變化與調(diào)載幅度變化保持一致，頻率、相位并沒(méi)有發(fā)生變化，學(xué)生可以對(duì)任意參數(shù)進(jìn)行修改，并對(duì)波形變化規(guī)律進(jìn)行觀察，無(wú)需擔(dān)心會(huì)對(duì)測(cè)試儀器造成破壞。利用該軟件幫助學(xué)生學(xué)會(huì)如何使用虛擬示波器，再碰到實(shí)物示波器時(shí)，學(xué)生就能從容地操作了。

2.Proteus軟件

該軟件包括ISIS、ARES兩個(gè)軟件，其中，ISIS是一款電子系統(tǒng)仿真軟件，能夠?qū)δM、數(shù)字、模數(shù)混合電路進(jìn)行仿真，并對(duì)微控制器系統(tǒng)及其電子元器件進(jìn)行仿真，實(shí)現(xiàn)了軟硬件的充分結(jié)合與實(shí)時(shí)仿真。以單片機(jī)課程中的LED點(diǎn)陣為例，其雖然結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單，但加上驅(qū)動(dòng)電路，要想使學(xué)生理解其顯示原理仍較困難?？梢岳肞roteus軟件，繪制8×8點(diǎn)陣電路圖，點(diǎn)陣行采用74LS245作為驅(qū)動(dòng)，由P2口進(jìn)行控制，點(diǎn)陣列由P1口進(jìn)行控制，并動(dòng)態(tài)顯示出來(lái)，再將源代碼裝入單片機(jī)，即可實(shí)現(xiàn)模擬仿真。采用該軟件仿真極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的興趣，便于其更好地理解LED顯示原理。

3.MAX+plus II軟件

該軟件包括設(shè)計(jì)輸入、處理、校驗(yàn)、編程下載等四大部分，提供諸如VHDL、AHDL等多種硬件設(shè)計(jì)的輸入語(yǔ)言功能。該軟件為硬件編程提供了條件，實(shí)現(xiàn)了硬件的在線升級(jí)，可以根據(jù)自身需求設(shè)計(jì)出獨(dú)一無(wú)二的集成電路，因而在數(shù)字電子技術(shù)課程中有廣泛的應(yīng)用。例如，在設(shè)計(jì)一位全加器時(shí)，包括三種輸入ain、bin、cin和兩個(gè)輸出sum、cout，通過(guò)繪制其內(nèi)部原理圖，軟件可自動(dòng)生成全加器邏輯符號(hào)，并對(duì)其邏輯波形進(jìn)行觀察。通過(guò)對(duì)波形時(shí)序關(guān)系進(jìn)行分析，明確所設(shè)計(jì)全加器是否存在錯(cuò)誤，是否需要修正。若無(wú)問(wèn)題，可以選擇菜單中的芯片型號(hào)，如選取EPM7128SLC84-15芯片，并對(duì)管腳重新加以分配、定位，將編程進(jìn)行下載，完成操作過(guò)程。

三、結(jié)語(yǔ)

如今，虛擬仿真技術(shù)已經(jīng)成為創(chuàng)新型電子信息類專業(yè)人才培養(yǎng)的必要手段。通過(guò)虛實(shí)結(jié)合、虛實(shí)互補(bǔ)模式，提高學(xué)生綜合應(yīng)用、工程實(shí)踐與創(chuàng)新的能力，同時(shí)，實(shí)現(xiàn)了電子信息類專業(yè)教學(xué)資源的開(kāi)放化與深度共享，全面提高電子通信類專業(yè)的教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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[關(guān)鍵詞]游戲引擎；機(jī)械動(dòng)力仿真；虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

中圖分類號(hào)：TP391.9；TD672 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）33-0225-02

一、引言

三維游戲由于引擎技術(shù)在建模技術(shù)、物理引擎技術(shù)、復(fù)雜環(huán)境的高質(zhì)量實(shí)時(shí)渲染技術(shù)、動(dòng)畫(huà)技術(shù)、人工智能技術(shù)、對(duì)象的行為控制技術(shù)等各方面不斷的完善和強(qiáng)大，已經(jīng)極大地引起了人們的關(guān)注和重視。游戲引擎不再僅用于游戲娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)的開(kāi)發(fā)，更多的滲透到了教育軟件開(kāi)發(fā)、虛擬現(xiàn)實(shí)應(yīng)用、動(dòng)畫(huà)影視（特技）制作、軍事訓(xùn)練、實(shí)時(shí)模擬等人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。極大地改變了人們的生活方式和思維方式。

游戲引擎技術(shù)尤其物理引擎技術(shù)不斷的研究發(fā)展，讓我們意識(shí)到仿真虛擬機(jī)械動(dòng)力的可能性。利用游戲引擎虛擬機(jī)械運(yùn)動(dòng)，將為開(kāi)發(fā)教育游戲中的虛擬物理實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)上數(shù)字科技館、娛樂(lè)型游戲中的機(jī)械道具和多樣化游戲任務(wù)等具有重要的應(yīng)用價(jià)值和研究意義。

傳統(tǒng)的機(jī)械動(dòng)力仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)雖然在一定程度上也能虛擬機(jī)械的運(yùn)動(dòng)，但是由于那些技術(shù)不可避免的弊端對(duì)機(jī)械動(dòng)力仿真技術(shù)應(yīng)用在其他領(lǐng)域形成了瓶頸。傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)仿真技術(shù)缺乏交互性，設(shè)計(jì)復(fù)雜，表現(xiàn)單調(diào)。隨著多媒體技術(shù)、計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等技術(shù)的滲入，以VRML（Virtual Reality Modeling Language虛擬現(xiàn)實(shí)造型語(yǔ)言）或Cult3D為代表的技術(shù)給機(jī)械仿真領(lǐng)域帶來(lái)了交互性，但是由于傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)固有的特性，如運(yùn)動(dòng)行為的硬編碼、交互性差、畫(huà)面不流暢、系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜等，使得基于游戲引擎技術(shù)虛擬機(jī)械動(dòng)力的技術(shù)具有很大的優(yōu)勢(shì)和更大的發(fā)展前景。

本論文研究的技術(shù)充分利用了游戲平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)，它不僅具有傳統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)所有的優(yōu)點(diǎn)，而且具有3D游戲般的交互性和逼真的動(dòng)力學(xué)模擬。從開(kāi)發(fā)角度而言，游戲引擎的實(shí)時(shí)渲染能力、快速的計(jì)算能力、組件化、可重用性以及面向?qū)ο蟮木幊谭绞降?，都使得?yīng)用游戲引擎成為一種非常便捷和有效的仿真技術(shù)手段。本文描述了利用游戲引擎模擬簡(jiǎn)單的機(jī)械動(dòng)力實(shí)例的核心技術(shù)。

二、機(jī)械動(dòng)力仿真技術(shù)研究背景

概念設(shè)計(jì)是機(jī)械設(shè)計(jì)過(guò)程中的最初階段，主要目的是獲得產(chǎn)品的本質(zhì)形狀。[3]機(jī)械仿真技術(shù)的發(fā)展為機(jī)械工業(yè)概念設(shè)計(jì)注入了新的活力。計(jì)算機(jī)運(yùn)算處理能力的提高為機(jī)械系統(tǒng)的仿真提供了更好的基礎(chǔ)。

我國(guó)機(jī)械系統(tǒng)傳統(tǒng)的計(jì)算機(jī)輔助工具多數(shù)是AutoCAD， Pro/E， Solid Works， Solid Edge， 3D MAX等2D和3D軟件，此類建模軟件含有大量的圖形文件，容量較大，不利于網(wǎng)上傳輸和遠(yuǎn)程控制。同時(shí)這種方式建立的三維模型是靜態(tài)的，動(dòng)畫(huà)是設(shè)計(jì)者事先設(shè)計(jì)好的一副副二維動(dòng)畫(huà)，用戶只是被動(dòng)的接受，而不能按照自己的意愿進(jìn)行實(shí)時(shí)交互式仿真。

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為一種更為人性化的交互技術(shù)，近幾年來(lái)逐漸滲透到各個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的沉浸特征、交互特征和構(gòu)想特征，剛好彌補(bǔ)了上述傳統(tǒng)方法的不足。因此，運(yùn)用虛擬現(xiàn)實(shí)的方法實(shí)現(xiàn)機(jī)械設(shè)計(jì)系統(tǒng)成為必然。傳統(tǒng)的機(jī)械仿真都是代碼編寫(xiě)控制的運(yùn)動(dòng)效果，沒(méi)有實(shí)現(xiàn)通過(guò)物體間力的作用而讓物體產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，所以不免比較生硬，不能具有可復(fù)用性和柔性。

綜上可知，機(jī)械工業(yè)虛擬仿真技術(shù)由于其復(fù)雜性、綜合性決定了開(kāi)發(fā)的困難，因此勢(shì)必需要一些工具來(lái)輔助開(kāi)發(fā)，游戲引擎由于其本身的特點(diǎn)，成為開(kāi)發(fā)機(jī)械工業(yè)虛擬系統(tǒng)的有力工具。

三、游戲引擎技術(shù)

1.三維游戲引擎

一般而言，三維游戲引擎包括：引擎內(nèi)核、三維圖形引擎、物理引擎、人工智能系統(tǒng)、3D模型和圖像庫(kù)、網(wǎng)絡(luò)引擎、輸入系統(tǒng)。三維游戲引擎中各子系統(tǒng)關(guān)系可由（圖1）表示。

2.游戲引擎技術(shù)的優(yōu)勢(shì)

（1）利用游戲引擎可以簡(jiǎn)化系統(tǒng)制作的復(fù)雜度，縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，降低制作成本。

（2）游戲引擎中強(qiáng)大的物理引擎為該機(jī)械動(dòng)力仿真系統(tǒng)提供了保障，這也是不同于其他虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的閃光點(diǎn)。

（3）該游戲引擎能快速嵌入到網(wǎng)頁(yè)中運(yùn)行，因此，極大的活躍了網(wǎng)頁(yè)式三維虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，因?yàn)閭鹘y(tǒng)的三維網(wǎng)頁(yè)虛擬技術(shù)在WEB中運(yùn)行效果不是很好，運(yùn)行緩慢，效果單調(diào)，交互性差，游戲引擎技術(shù)的支持在一定程度上可彌補(bǔ)這些不足。

（4）游戲引擎的最大特點(diǎn)是可以實(shí)時(shí)渲染，這樣使得開(kāi)發(fā)者可以及時(shí)瀏覽和調(diào)整系統(tǒng)。Unity3D游戲引擎甚至可以支持在程序運(yùn)行時(shí)改動(dòng)場(chǎng)景中物體的屬性。這樣的實(shí)時(shí)性改變，使得開(kāi)發(fā)者能迅速獲得最佳的設(shè)置效果值。

（5）基于游戲引擎技術(shù)開(kāi)發(fā)的機(jī)械動(dòng)力仿真系統(tǒng)，具有游戲般的交互能力，活躍了機(jī)械展示的表達(dá)方式。

（6）在游戲引擎平臺(tái)上的二次編程代碼被稱為“腳本”，大多數(shù)腳本語(yǔ)言都是面向?qū)ο蟮木幊烫攸c(diǎn)，具有封裝、多態(tài)、可復(fù)用性等特性。簡(jiǎn)單易學(xué)，使虛擬系統(tǒng)設(shè)計(jì)者易于開(kāi)發(fā)應(yīng)用。

四、主要結(jié)論

3D游戲引擎技術(shù)最大的特點(diǎn)就是它把一個(gè)程序中可以重復(fù)利用的部分，以精巧的模塊組織起來(lái)，將其規(guī)格化、最佳化，以利于程序重用技術(shù)。利用引擎不僅可以開(kāi)發(fā)出“景物真實(shí)、動(dòng)作真實(shí)、感覺(jué)真實(shí)”的三維系統(tǒng)，更重要的是利用它我們可以節(jié)省大量的人員和資金，簡(jiǎn)化系統(tǒng)制作的復(fù)雜度，縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，降低制作成本，并且游戲引擎普遍具有的FPS（First Person Shooting第一人稱射擊游戲）特性，這一特點(diǎn)可以巧妙的應(yīng)用于交互設(shè)計(jì)中。游戲引擎的實(shí)時(shí)渲染、動(dòng)態(tài)編譯和可視化編輯功能有效解決了傳統(tǒng)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中存在的渲染耗費(fèi)時(shí)間和硬件成本的問(wèn)題。

3D游戲引擎最吸引人的是它的強(qiáng)大的PhysX物理引擎和真實(shí)的圖形渲染引擎。強(qiáng)大的功能會(huì)提升研究的成功性。從開(kāi)發(fā)方面考慮，該引擎的腳本語(yǔ)言近似c#或javascript，使得開(kāi)發(fā)輕車熟路，而且腳本是動(dòng)態(tài)編譯的，運(yùn)行速度和匯編接近，不會(huì)因?yàn)槟_本的問(wèn)題而影響系統(tǒng)的執(zhí)行效率。從方面考慮，該引擎支持跨平臺(tái)，而且用該引擎開(kāi)發(fā)的作品可以通過(guò)網(wǎng)頁(yè)直接運(yùn)行，是3D虛擬現(xiàn)實(shí)作品輕松實(shí)現(xiàn)網(wǎng)頁(yè)漫游的良好解決方案。

參考文獻(xiàn)

[1] 楊紅娟，周以齊，石柏成，陳成軍.機(jī)械系統(tǒng)虛擬現(xiàn)實(shí)建模方法的研究.中國(guó)圖像圖形學(xué)會(huì).642～646.

[2] 劉強(qiáng)，劉春全.機(jī)械動(dòng)力仿真軟件在抽油機(jī)運(yùn)動(dòng)學(xué)上的應(yīng)用.裝備制造技術(shù)，2008年，第12期.49～51.

[3] 石其樂(lè).簡(jiǎn)易型虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的實(shí)現(xiàn).寧夏工程技術(shù)，2003 年8 月，第2 卷第3期：227～245

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關(guān)鍵詞：電子技術(shù)行業(yè) 虛擬仿真技術(shù) 應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP391.9 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-9416（2016）06-0000-00

電子技術(shù)行業(yè)的各類設(shè)備產(chǎn)品必須具備良好的設(shè)計(jì)方案才能夠保障其工作狀態(tài)的理想。電子行業(yè)具有產(chǎn)品更新快研發(fā)周期短的特點(diǎn)。為了滿足不斷發(fā)展的市場(chǎng)需求，加快產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的升級(jí)，在核心技術(shù)領(lǐng)域取得重大突破，電子行業(yè)必須采用新的研究方法和技術(shù)。虛擬仿真研究是目前電子行業(yè)所廣泛采用的一種新的方法和技術(shù)。本文即以直流穩(wěn)壓電源以及數(shù)控機(jī)床為切入點(diǎn)，對(duì)虛擬仿真技術(shù)在上述兩個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用要點(diǎn)及價(jià)值進(jìn)行分析與探討。

1 虛擬仿真技術(shù)概述

虛擬仿真技術(shù)即虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，也可稱之為模擬技術(shù)，技術(shù)核心是用一個(gè)完全虛擬的系統(tǒng)對(duì)另一個(gè)真實(shí)存在的系統(tǒng)進(jìn)行模擬。此項(xiàng)技術(shù)涉及到多個(gè)學(xué)科，是計(jì)算機(jī)圖形、人機(jī)交互、傳感技術(shù)、以及人工智能等多個(gè)學(xué)科的交叉綜合領(lǐng)域。虛擬仿真技術(shù)主要包括三個(gè)方面的含義：第一是借助于計(jì)算機(jī)所生成環(huán)境具有虛擬性的特點(diǎn)；第二是人對(duì)這種虛擬環(huán)境的感知是高度逼真的；第三則是人可以通過(guò)自然的方法與虛擬系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交互，系統(tǒng)可響應(yīng)人的動(dòng)作并作出合理的反應(yīng)。

當(dāng)前虛擬仿真技術(shù)被廣泛應(yīng)用于包括汽車制造、道路橋梁、油田礦井、教育教學(xué)、電子技術(shù)、以及水利電力等在內(nèi)的多個(gè)行業(yè)中，體現(xiàn)出了包括交互性、沉浸性、虛幻性、以及逼真性這四個(gè)方面的特點(diǎn)。對(duì)于電子技術(shù)行業(yè)而言，虛擬仿真技術(shù)的最主要優(yōu)勢(shì)是可對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)或優(yōu)化方案在實(shí)踐前通過(guò)高度仿真的模擬環(huán)境進(jìn)行分析，以驗(yàn)證方案的可靠性以及有效性，兼顧實(shí)現(xiàn)了提高效率，縮短周期，以及控制費(fèi)用等方面的性能優(yōu)勢(shì)，有推廣價(jià)值。

2 虛擬仿真技術(shù)在直流穩(wěn)壓電源中的應(yīng)用

直流穩(wěn)壓電源的組成部分包括電源變壓器、濾波電路、整流電路、以及穩(wěn)壓電路四個(gè)部分。電網(wǎng)供給的交流電壓在經(jīng)過(guò)電源變壓器降壓處理后得到與電路需求相對(duì)應(yīng)的交流電壓，然后經(jīng)由整流電路變化為方向恒定、大小伴隨時(shí)間變化而變化的單線脈動(dòng)電壓，并經(jīng)過(guò)濾波電路進(jìn)行濾過(guò)（濾過(guò)交流分量），通過(guò)此環(huán)節(jié)處理后得到相對(duì)平滑的脈動(dòng)電壓。最后經(jīng)過(guò)穩(wěn)壓電路處理，以確保電網(wǎng)電壓以及負(fù)載水平在發(fā)生改變時(shí)電壓維持在穩(wěn)定狀態(tài)下。為更加清晰的了解整個(gè)電路的工作原理與運(yùn)行情況，可以借助于虛擬仿真軟件，在軟件模擬環(huán)境下通過(guò)設(shè)置開(kāi)關(guān)或調(diào)整電路結(jié)構(gòu)的方式觀察示波器所呈現(xiàn)出的波形變化。本研究中引入Multisim10虛擬仿真軟件，該軟件借助于圖形方式創(chuàng)建電路，具有界面直觀、操作簡(jiǎn)便、調(diào)用方便等優(yōu)勢(shì)。本軟件提供有包括交流、直流等在內(nèi)的17種分析方法，虛擬仿真能力強(qiáng)大。

整流電路仿真分析下全波整流與半波整流波形圖如下圖1所示。結(jié)合圖1：4個(gè)二極管所構(gòu)成橋式全波整流電路，其核心作用是將正弦變化的電壓演變?yōu)槊}動(dòng)電壓。通過(guò)設(shè)置開(kāi)關(guān)J1為開(kāi)啟狀態(tài)的方式，對(duì)整流器在二極管損壞狀態(tài)下所產(chǎn)生的開(kāi)路情況進(jìn)行模擬。則全波整流轉(zhuǎn)換為半波整流，半波整流下所對(duì)應(yīng)輸出電壓為0.45*全波整流電壓。

通過(guò)對(duì)直流穩(wěn)壓電源系統(tǒng)中J2開(kāi)關(guān)進(jìn)行接通或斷開(kāi)的方式能夠?qū)Ρ炔ㄐ斡^察得到：在電容接入電路內(nèi)后，輸出電壓平滑程度明顯提高，波紋得到有效控制，同時(shí)輸出電壓平均值也有一定的增加。其依據(jù)是：在電容接入電路內(nèi)后，電容可有效存儲(chǔ)電荷，同時(shí)對(duì)高頻分量而言容抗腳下，從而電流中的交流成分可通過(guò)電容C1而被旁路。在電容維持恒定的狀態(tài)下，可通過(guò)調(diào)整負(fù)載電阻運(yùn)行仿真的方式，使示波器分別顯示濾波器輸出波形，仿真結(jié)果如下圖2所示。結(jié)合圖2來(lái)看，電容放電時(shí)間常數(shù)為RC。在C為恒定狀態(tài)下時(shí)，R取值越高則意味著放電速度越緩慢，輸出波形更加平滑，輸出電壓值更??；在R為定值狀態(tài)下時(shí)，電容器容量越大則意味著放電越慢，所對(duì)應(yīng)輸出波紋越小，輸出電壓值更大。

除此以外，通過(guò)對(duì)虛擬仿真軟件的合理應(yīng)用，還能夠?qū)χ绷鞣€(wěn)壓電路的改進(jìn)設(shè)計(jì)效果進(jìn)行仿真驗(yàn)證，以確保改進(jìn)方案的實(shí)施效果理想。以某直流穩(wěn)壓電路對(duì)集成電路以及自保電路的改進(jìn)方案而言，為驗(yàn)證該方案的可靠性，借助于Multisim10虛擬仿真軟件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。操作方法為：在Multisim10虛擬仿真軟件按照改進(jìn)方案構(gòu)建直流穩(wěn)壓電壓仿真點(diǎn)圖，以供電電壓220V（±10%）為標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行虛擬仿真。借助于4綜虛擬示波器對(duì)各點(diǎn)波形進(jìn)行觀察并讀值，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下圖3所示。結(jié)合圖2可見(jiàn)：經(jīng)過(guò)改進(jìn)后，直流穩(wěn)壓電路波形脈動(dòng)被控制在較小范圍內(nèi)，電壓輸出穩(wěn)定程度高，可保持在12.036V左右，經(jīng)計(jì)算穩(wěn)壓系數(shù)為0.015（符合

3 虛擬仿真技術(shù)在數(shù)控機(jī)床中的應(yīng)用

數(shù)控加工是現(xiàn)代模具CAD/CAM加工體系中不可或缺的重要內(nèi)容之一。以五軸數(shù)控加工技術(shù)為例，所對(duì)應(yīng)的模具工件性狀復(fù)雜，對(duì)表面質(zhì)量要求高，因此對(duì)銑削加工提出了非常嚴(yán)格的要求。五軸加工在完成最后一次裝夾后，可以從多個(gè)面加工工件，其優(yōu)勢(shì)在于節(jié)約了大量的裝夾時(shí)間以及輔助測(cè)量裝置，且加工位置精度更高。在數(shù)控機(jī)床設(shè)計(jì)及性能驗(yàn)證中通過(guò)對(duì)虛擬仿真技術(shù)的合理應(yīng)用，一方面能夠使數(shù)控機(jī)床充分且合理的應(yīng)用于對(duì)模具以及機(jī)械產(chǎn)品的加工中，另一方面能夠?yàn)檎_且充分的應(yīng)用數(shù)控機(jī)床，完成更多模具以及機(jī)械產(chǎn)品加工提供保障。以某單葉片曲面零件數(shù)控加工實(shí)例為例，采用五軸加工方案，引入五軸五聯(lián)動(dòng)編程開(kāi)發(fā)技術(shù)，同時(shí)對(duì)后置技術(shù)進(jìn)行了編程制定。為進(jìn)一步驗(yàn)證數(shù)控機(jī)床五軸五聯(lián)動(dòng)方案的編程程序正確性以及后置處理結(jié)果的可靠性，借助于虛擬仿真技術(shù)，在仿真軟件所提供虛擬環(huán)境下參照數(shù)控機(jī)床實(shí)際配置構(gòu)建實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ汀Ｌ摂M仿真結(jié)果顯示：所模擬機(jī)床在對(duì)零件進(jìn)行加工的全過(guò)程中刀具路徑未發(fā)生偏差，加工零件性狀基本與設(shè)計(jì)要求相符合。

4 結(jié)語(yǔ)

本研究中針對(duì)虛擬仿真技術(shù)在電子技術(shù)行業(yè)中的應(yīng)用問(wèn)題進(jìn)行分析及探究，通過(guò)上述分析不難發(fā)現(xiàn)：在電子技術(shù)行業(yè)中積極應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)能夠有效解決以往設(shè)計(jì)方案直接應(yīng)用于實(shí)踐中存在的浪費(fèi)或失誤問(wèn)題，避免了不必要的事故產(chǎn)生，可以有效提高電子技術(shù)產(chǎn)品及相關(guān)設(shè)備的使用壽命與性能，對(duì)促進(jìn)電子技術(shù)行業(yè)的發(fā)展也有重要價(jià)值。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳軍，周曉平，郝江濤 等.基于MatLab & Simulink的電工電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2015（3）：57-60.

[2] 趙麗梅.Electronics workbench在電子技術(shù)仿真實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育（綜合版），2001（12）：58-59.

[3] 周凱，那日沙，王旭東 等.Saber在電力電子技術(shù)仿真中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2015（3）：126-128，140.

篇5

關(guān)鍵詞：仿真技術(shù);汽車維修;教學(xué)應(yīng)用

以模擬仿真作為主要形式的仿真技術(shù)，通過(guò)人機(jī)交互的方式，能夠?qū)⑵嚳偝刹考臉?gòu)成、汽車檢測(cè)試驗(yàn)和相關(guān)部件的裝配調(diào)整、部件拆裝和分解等融合在一起，并通過(guò)計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)虛擬再現(xiàn)，將該技術(shù)應(yīng)用在教學(xué)的過(guò)程中，在實(shí)際學(xué)習(xí)的過(guò)程當(dāng)中，學(xué)生就能夠更好的利用這一技術(shù)措施實(shí)現(xiàn)模擬學(xué)習(xí)，通過(guò)模擬才做更好的掌握各項(xiàng)汽車專業(yè)技能，并通過(guò)操作提升自己的實(shí)踐水平。

一、仿真技術(shù)在汽車維修教學(xué)中應(yīng)用的必要性

在汽車維修的過(guò)程當(dāng)中，維修的速度主要取決于拆卸和裝配所消耗的時(shí)間，而在這個(gè)過(guò)程中要想更好地完成維修的工作，就需要熟練的掌握各項(xiàng)相關(guān)技能。

從目前來(lái)看，汽車維修主要是按照實(shí)訓(xùn)的模式展開(kāi)教學(xué)工作，這種方式需要有大量的設(shè)備器材應(yīng)用于教學(xué)過(guò)程中，投資較大，且教學(xué)實(shí)習(xí)的場(chǎng)地也要大，教學(xué)訓(xùn)練時(shí)間長(zhǎng)。但是學(xué)生的實(shí)際操作機(jī)會(huì)很少，加大了成才周期。如何能夠在短時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生學(xué)有所成成為老師考慮的主要問(wèn)題。

隨著技術(shù)的發(fā)展，在汽車維修教學(xué)過(guò)程中借助技術(shù)優(yōu)勢(shì)，應(yīng)用仿真技術(shù)，能夠有效的縮短學(xué)生的學(xué)習(xí)周期，并最大限度的節(jié)約了場(chǎng)地費(fèi)用和器材的費(fèi)用，既減少了教師的工作量，又能夠提升教學(xué)效率，增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量。

二、仿真技術(shù)在汽車維修教學(xué)中的具體應(yīng)用

仿真技術(shù)能夠?qū)⑵嚾S虛擬總成構(gòu)建實(shí)時(shí)展示，將這一技術(shù)應(yīng)用在教學(xué)中，學(xué)生就能夠借助于動(dòng)態(tài)展示過(guò)程和相應(yīng)的三維虛擬模型，更好的了解汽車當(dāng)中的發(fā)動(dòng)機(jī)、變速器等構(gòu)件的特點(diǎn)，并完成縮放、翻轉(zhuǎn)以及平移等操作，更為深入的了解各部件的具體情況，同時(shí)能夠?qū)φ嚭透骺偝刹考M(jìn)行仿真模擬，掌握分解以及裝配的技術(shù)要點(diǎn)。仿真技術(shù)的應(yīng)用大大提升了汽車維修教學(xué)的質(zhì)量，本文就對(duì)其具體的教學(xué)應(yīng)用進(jìn)行分析。

第一，從仿真技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟的角度進(jìn)行分析。從整體上來(lái)看，仿真技術(shù)的實(shí)現(xiàn)步驟是由以下幾個(gè)環(huán)節(jié)構(gòu)成，即三維模擬造型、虛擬場(chǎng)景的建設(shè)、數(shù)據(jù)庫(kù)的建立以及應(yīng)用程序的編寫(xiě)。

在三維模擬造型的過(guò)程當(dāng)中，需要先對(duì)汽車進(jìn)行全車三維模擬造型，這一工作程序復(fù)雜，涉及到的內(nèi)容較多，需要引起高度的重視。在進(jìn)行三維模擬造型當(dāng)中，可以利用3D MAX、MAYA以及PROE等專業(yè)性的三維造型軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，同時(shí)還需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、電氣系統(tǒng)等維修項(xiàng)目進(jìn)行真實(shí)模擬，并且對(duì)配件和相關(guān)零部件等進(jìn)行真實(shí)的模擬，確保模擬和工程的實(shí)際情況相一致，模擬完成之后需要將春三維模型的格式輸出。

在虛擬場(chǎng)景建設(shè)的過(guò)程中，可以在造型完成之后，借助VIR TOOLS虛擬引擎，并利用3D部件構(gòu)建起三維場(chǎng)景，這樣能夠更好的實(shí)現(xiàn)模擬交互，同時(shí)還需要設(shè)置步驟關(guān)卡，在設(shè)置的過(guò)程當(dāng)中需要保證良好的邏輯性，并保證工作的細(xì)致化。通過(guò)制作虛擬場(chǎng)景，就能夠更好的展示每一個(gè)3D部件的特點(diǎn)，提升二者之間的交互活力，這樣在和使用者相互交互的過(guò)程當(dāng)中就能夠出現(xiàn)各種不同的數(shù)據(jù)資料，并且可以根據(jù)具體的反映和實(shí)際的反饋需求出示不同的數(shù)據(jù)資料。

在編寫(xiě)管理和考核程序的過(guò)程當(dāng)中，需要引起高度重視，這是整個(gè)項(xiàng)目控制的中心環(huán)節(jié)。這一過(guò)程涉及到3D文件的管理和虛擬場(chǎng)景的管理，同時(shí)也會(huì)涉及到數(shù)據(jù)庫(kù)的調(diào)用和考核過(guò)程的實(shí)施情況，只有確保這一環(huán)節(jié)工作的科學(xué)性，才能夠保證汽車維修項(xiàng)目能夠成為一個(gè)完整的系統(tǒng)體系。

第二，從仿真技術(shù)的結(jié)構(gòu)角度進(jìn)行分析。從整體上來(lái)看，汽車維修模擬仿真系統(tǒng)可以分為三個(gè)大模塊，也就是數(shù)據(jù)庫(kù)資源模塊、虛擬控制管理軟件模塊以及硬件輸入和輸出模塊，每一個(gè)模塊都有自己相應(yīng)的控制要素，各個(gè)模塊之間相互配合，使仿真技術(shù)能夠更好的發(fā)揮其作用，在汽車維修教學(xué)當(dāng)中能夠盡其所能。通過(guò)輸出軟件中顯示的標(biāo)注圖形、虛擬圖像、技術(shù)文檔以及數(shù)據(jù)資料等信息，能夠更好的指導(dǎo)汽車維修的教學(xué)工作。

在應(yīng)用仿真技術(shù)的過(guò)程中，各個(gè)模塊發(fā)揮各自的作用，在計(jì)算機(jī)上提供實(shí)時(shí)且三維的虛擬環(huán)境，并且能夠通過(guò)生動(dòng)的視覺(jué)和聽(tīng)覺(jué)效果，讓學(xué)生身臨其境，通過(guò)虛擬的方式對(duì)汽車進(jìn)行模擬分解、裝配、調(diào)整等。

三、結(jié)束語(yǔ)

汽車維修模擬仿真系統(tǒng)當(dāng)中的核心技術(shù)是計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)，將虛擬技術(shù)應(yīng)用到汽車維修教學(xué)過(guò)程當(dāng)中，能夠提升教學(xué)工作的信息化水平，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了汽車維修教學(xué)模式的創(chuàng)新化發(fā)展，通過(guò)較小的投入獲得較大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益。仿真技術(shù)在汽車維修教學(xué)中應(yīng)用，能夠有效的解決教學(xué)過(guò)程當(dāng)中器材少且安裝作業(yè)破壞性大的缺點(diǎn)，解決教學(xué)過(guò)程中的經(jīng)費(fèi)問(wèn)題。希望通過(guò)本文的論述，對(duì)仿真技術(shù)在汽車維修教學(xué)當(dāng)中的應(yīng)用起到幫助作用，更好的提升教學(xué)的質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1] 蔡應(yīng)春.汽車維修教學(xué)中的方針技術(shù)的應(yīng)用研究[J].課程教育研究：新教師教學(xué)，2015（31）;45.

[2] 王一剛 張君維.仿真技術(shù)在汽車檢測(cè)與維修教學(xué)中的應(yīng)用初探[J].科學(xué)咨詢：科技?管理，2011（4）：70.

[3] 黃永亮.仿真技術(shù)在汽車維修教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].電子制作，2013（9）：234.

篇6

關(guān)鍵詞：機(jī)械制造；仿真技術(shù)；結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)；加工設(shè)計(jì)

1機(jī)械設(shè)計(jì)制造與仿真技術(shù)概述

1.1機(jī)械設(shè)計(jì)制造

機(jī)械設(shè)計(jì)制造具有工作內(nèi)容復(fù)雜等性質(zhì)，機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中需要電氣自動(dòng)化、電子工程等技術(shù)的支持，相關(guān)科技的快速進(jìn)步，也推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工作向更多元化的方向發(fā)展。以往的機(jī)械設(shè)計(jì)一般以設(shè)備零件、工業(yè)器械為主要內(nèi)容，在制造中需要先建構(gòu)模型，進(jìn)行多種科學(xué)實(shí)驗(yàn)，才能保證機(jī)械模型的合理性。利用各種自動(dòng)化技術(shù)和仿真技術(shù)，能更科學(xué)、高效地進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、非標(biāo)準(zhǔn)化的零件設(shè)計(jì)與加工。

1.2仿真技術(shù)

仿真技術(shù)應(yīng)用多種硬件、軟件工具，基于仿真實(shí)驗(yàn)、相關(guān)算法及問(wèn)題求解，達(dá)到構(gòu)建反映系統(tǒng)某一運(yùn)行過(guò)程或行為的仿真模型的目的。仿真硬件以計(jì)算機(jī)和相關(guān)硬件為主，包括數(shù)字計(jì)算機(jī)、混合計(jì)算機(jī)、模擬計(jì)算機(jī)，以及目標(biāo)仿真器、環(huán)境仿真器、運(yùn)動(dòng)仿真器等多種物理仿真設(shè)備；仿真軟件包括各類仿真語(yǔ)言及相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。在應(yīng)用仿真技術(shù)過(guò)程中，為了構(gòu)建基于仿真目標(biāo)的系統(tǒng)模型，必須進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，一般會(huì)進(jìn)行離散事件的系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)和連續(xù)系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)。在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中應(yīng)用仿真技術(shù)，能大幅度提升機(jī)械設(shè)備研發(fā)速度，減少制造中花費(fèi)的時(shí)間、資金，從而幫助相關(guān)機(jī)械生產(chǎn)企業(yè)獲得更高的經(jīng)濟(jì)收益。

2仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用意義

2.1節(jié)約設(shè)計(jì)與制造成本

在機(jī)械產(chǎn)品的研究開(kāi)發(fā)過(guò)程中，企業(yè)需要投入大量資金及人力，特別是在大型機(jī)械設(shè)備的研發(fā)中，因?yàn)楣こ塘看?、結(jié)構(gòu)復(fù)雜，需要統(tǒng)籌全方位的設(shè)計(jì)工作，因此設(shè)計(jì)成本相當(dāng)高，而設(shè)計(jì)的合理性、效率與研發(fā)成本息息相關(guān)。應(yīng)用仿真技術(shù)，能夠基于相關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)建立產(chǎn)品的二維、三維模型，對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的全過(guò)程進(jìn)行相應(yīng)的模擬和實(shí)驗(yàn)；還能基于計(jì)算機(jī)完成傳統(tǒng)研發(fā)過(guò)程中煩瑣復(fù)雜的內(nèi)容，有利于降低工作人員的研發(fā)難度和勞動(dòng)強(qiáng)度。利用機(jī)械模型研發(fā)產(chǎn)品，能不斷調(diào)整參數(shù)，降低利用實(shí)體模型等方法進(jìn)行研發(fā)的經(jīng)濟(jì)成本，從而提升產(chǎn)品的研發(fā)質(zhì)量與效率，節(jié)約設(shè)計(jì)與制造成本。

2.2提升參數(shù)的準(zhǔn)確性

我國(guó)各行各業(yè)均向機(jī)械化、自動(dòng)化等方向快速發(fā)展，當(dāng)前所需的機(jī)械產(chǎn)品類型越來(lái)越多，結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)零部件精密程度也提出了更高的要求，機(jī)械設(shè)計(jì)的過(guò)程也變得更為多元、復(fù)雜，對(duì)相關(guān)零部件參數(shù)的準(zhǔn)確性提出了更高要求。利用傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)方法難以滿足當(dāng)前的標(biāo)準(zhǔn)要求，利用傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)技術(shù)手段分析大量數(shù)據(jù)，不僅處理效率低，還無(wú)法直觀地顯示和調(diào)節(jié)相關(guān)數(shù)據(jù)，一旦出現(xiàn)數(shù)據(jù)計(jì)算失誤或數(shù)據(jù)傳遞失真，就會(huì)降低產(chǎn)品的技術(shù)性能。利用仿真技術(shù)，能124夠通過(guò)模型更直觀、準(zhǔn)確地分析和優(yōu)化大量設(shè)計(jì)參數(shù)，降低設(shè)計(jì)難度與出錯(cuò)率，幫助設(shè)計(jì)人員快速完善產(chǎn)品設(shè)計(jì)和加工方案。

2.3確保設(shè)計(jì)方案的合理性

在傳統(tǒng)機(jī)械設(shè)計(jì)研發(fā)過(guò)程中，設(shè)計(jì)方案的制訂過(guò)程相當(dāng)復(fù)雜，需要進(jìn)行大量的人工分析，既浪費(fèi)時(shí)間和精力，又難以保證設(shè)計(jì)方案的合理性、科學(xué)性，這主要體現(xiàn)在方案精細(xì)化程度不足，設(shè)計(jì)師未能全面分析制造過(guò)程等方面，導(dǎo)致最終制造出的機(jī)械產(chǎn)品在性能等方面往往與設(shè)計(jì)預(yù)期相去甚遠(yuǎn)，甚至達(dá)不到相關(guān)技術(shù)要求?？茖W(xué)應(yīng)用各項(xiàng)仿真技術(shù)，能使設(shè)計(jì)人員更合理地整合相關(guān)數(shù)據(jù)，確定機(jī)械產(chǎn)品的各項(xiàng)參數(shù)，如基于各項(xiàng)仿真實(shí)驗(yàn)，獲取環(huán)境、運(yùn)動(dòng)等仿真數(shù)據(jù)，構(gòu)建機(jī)械設(shè)備在實(shí)際工作環(huán)境下的三維模型，從而更便捷、直觀地調(diào)整相關(guān)參數(shù)，對(duì)比分析各個(gè)設(shè)計(jì)方案、制造方案，最終選擇最優(yōu)方案。

3仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中得到廣泛應(yīng)用，在機(jī)械產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)等環(huán)節(jié)均發(fā)揮了重要的作用，這使得仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)和制造中占據(jù)重要地位。仿真技術(shù)不僅能夠更好地把控產(chǎn)品的質(zhì)量與制造效率，還有利于優(yōu)化相關(guān)技術(shù)，更快地進(jìn)行產(chǎn)品的更新迭代，制造出符合市場(chǎng)要求的高質(zhì)量、高性能產(chǎn)品，提升生產(chǎn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)收益。如今仿真技術(shù)應(yīng)用范圍仍在擴(kuò)大，仿真對(duì)象、仿真目標(biāo)更為清晰準(zhǔn)確，進(jìn)一步提升了仿真技術(shù)在制造行業(yè)的應(yīng)用有效性。

3.1集成度高

仿真技術(shù)的集成化屬性能更好地適應(yīng)當(dāng)前機(jī)械設(shè)計(jì)與制造工作的需求。仿真技術(shù)融合了多種科技與理念，本身十分復(fù)雜、多樣，因此能夠模擬不同類型機(jī)械產(chǎn)品的各個(gè)復(fù)雜模塊，進(jìn)行模塊化、集成化的產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造，從而滿足當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)機(jī)械產(chǎn)品提出的模塊化、靈活組裝等要求。

3.2分布性強(qiáng)

仿真技術(shù)的分布特性十分明顯，這是由于仿真技術(shù)十分依賴網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)及各種電氣自動(dòng)化技術(shù)。技術(shù)的不斷發(fā)展，使仿真技術(shù)的分布特性不斷加強(qiáng)。對(duì)仿真技術(shù)各軟硬件工具及相應(yīng)的運(yùn)行環(huán)節(jié)進(jìn)行分析，可以發(fā)現(xiàn)各種仿真功能的實(shí)現(xiàn)充分應(yīng)用了各種網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、制造技術(shù)，整個(gè)技術(shù)的運(yùn)行環(huán)節(jié)均需要配合各種理論和圖形規(guī)定進(jìn)行。分布性強(qiáng)這一特點(diǎn)會(huì)在一定程度上強(qiáng)化仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中發(fā)揮的積極作用，更好地保障設(shè)計(jì)工作的合理性和設(shè)備的制造質(zhì)量。

4仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用前景及發(fā)展方向

4.1應(yīng)用前景仿真技術(shù)

隨著各類計(jì)算機(jī)技術(shù)、電氣技術(shù)的進(jìn)步而迅速發(fā)展，一些仿真硬件設(shè)備及軟件的水平快速提升，使數(shù)字化仿真技術(shù)的優(yōu)勢(shì)進(jìn)一步凸顯，當(dāng)前主要體現(xiàn)在超小型計(jì)算機(jī)、處理器等工具相互配合方面，能夠降低傳統(tǒng)仿真技術(shù)中對(duì)大型仿真設(shè)備和實(shí)際仿真實(shí)驗(yàn)的依賴性，從而有效降低研發(fā)成本。在仿真軟件方面，仿真技術(shù)正與AI技術(shù)融合，有利于提升仿真軟件的精確性、全面性，推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)向虛擬設(shè)計(jì)與制造方向發(fā)展，虛擬設(shè)計(jì)與制造將更多地應(yīng)用虛擬仿真技術(shù)，在更多的機(jī)械產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制造內(nèi)容中應(yīng)用計(jì)算機(jī)對(duì)仿真對(duì)象、目標(biāo)進(jìn)行全過(guò)程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)調(diào)整及資源調(diào)配，從而顯著提升機(jī)械產(chǎn)品研發(fā)水平和研發(fā)過(guò)程的管理水平，顯著降低機(jī)械設(shè)備設(shè)計(jì)與制造的周期及成本[1]。由此可見(jiàn)，仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)領(lǐng)域具有廣闊的前景。

4.2發(fā)展方向仿真技術(shù)

在機(jī)械制造中的應(yīng)用將向精確化、智能化方向快速發(fā)展。仿真過(guò)程的精確化發(fā)展體現(xiàn)在機(jī)械制造中的數(shù)控加工等過(guò)程將與仿真技術(shù)進(jìn)行更深入的結(jié)合，通過(guò)模擬加工過(guò)程，可以更好地調(diào)整相關(guān)的加工參數(shù)或產(chǎn)品參數(shù)，從而以更低成本優(yōu)化加工方案，使各項(xiàng)加工參數(shù)更精確、合理。仿真過(guò)程的智能化發(fā)展體現(xiàn)在機(jī)器人技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)與機(jī)械設(shè)計(jì)仿真過(guò)程更深入融合，將使仿真過(guò)程更自動(dòng)化、智能化，技術(shù)人員將更多地通過(guò)計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行仿真過(guò)程的設(shè)計(jì)與控制，基于各種通信技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換和實(shí)時(shí)控制、監(jiān)測(cè)。另外，仿真技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域的應(yīng)用內(nèi)容也將更為廣泛、精細(xì)化。

5仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用流程和具體應(yīng)用

5.1仿真技術(shù)的一般應(yīng)用流程

仿真技術(shù)的應(yīng)用涉及圖形學(xué)、幾何造型學(xué)知識(shí)，在對(duì)目標(biāo)產(chǎn)品進(jìn)行實(shí)質(zhì)抽象化的數(shù)學(xué)模型處理時(shí)，需遵循一般的應(yīng)用流程。首先，應(yīng)確定目標(biāo)產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和相關(guān)參數(shù)，建構(gòu)基礎(chǔ)的模型?；诟鞣抡婀ぞ呓?gòu)能模仿真實(shí)環(huán)境及產(chǎn)品的可靠系統(tǒng)，加上邊界條件、約束條件等參數(shù)。其次，應(yīng)用電氣工程、自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)通信等方面的技術(shù)，將數(shù)學(xué)模型中的參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的闡述，并結(jié)合時(shí)空關(guān)系劃分模型，構(gòu)建每種環(huán)境下的動(dòng)態(tài)模型與靜態(tài)模型。以構(gòu)建動(dòng)態(tài)模型為例，需要構(gòu)建連續(xù)時(shí)間下的仿真模型、離散時(shí)間下的仿真模型、混合時(shí)間下的仿真模型，并重視各模型之間變換層面的構(gòu)建[2]。再次，應(yīng)用相關(guān)算法、仿真軟件及計(jì)算機(jī)語(yǔ)言，對(duì)仿真模型開(kāi)展全面的分析。需要滿足模型自由變換、參數(shù)分析全面等要求。最后，進(jìn)行仿真模型實(shí)驗(yàn)工作，即將創(chuàng)建的仿真模型輸入搭載某一實(shí)驗(yàn)環(huán)境的計(jì)算機(jī)中，使仿真模型虛擬運(yùn)行，由此得到產(chǎn)品仿真運(yùn)行的結(jié)果[3]。開(kāi)展仿真實(shí)驗(yàn)前，需要進(jìn)行先期設(shè)計(jì)，并對(duì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行預(yù)運(yùn)行，根據(jù)仿真實(shí)驗(yàn)想要達(dá)到的實(shí)驗(yàn)結(jié)果確定具體的衡量指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行合理的分析。為驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性，需要通過(guò)反向驗(yàn)證等方法進(jìn)行檢驗(yàn)。經(jīng)過(guò)這一系列的應(yīng)用流程，才能保證仿真技術(shù)被合理地應(yīng)用于機(jī)械設(shè)計(jì)制造。

5.2仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的具體應(yīng)用

5.2.1仿真技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用根據(jù)機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一般工作流程可知，機(jī)械產(chǎn)品結(jié)構(gòu)由完成不同功能的多個(gè)結(jié)構(gòu)協(xié)同組建而成。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)直接關(guān)系到機(jī)械設(shè)備運(yùn)行的安全性、效率及其他重要性能，研發(fā)人員在利用仿真技術(shù)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)，需要優(yōu)化產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的模擬實(shí)驗(yàn)等工作，如通過(guò)高負(fù)荷環(huán)境下的功能性實(shí)驗(yàn)來(lái)測(cè)試產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的安全性、可靠性等性能，然后基于各項(xiàng)測(cè)試最終確定最優(yōu)的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型。與此同時(shí)，研發(fā)人員需要借助仿真技術(shù)、三維設(shè)計(jì)軟件及運(yùn)動(dòng)學(xué)理論，對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模型進(jìn)行多角度、多維度的展示、觀測(cè)和測(cè)試，在保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可靠性符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，對(duì)不同零部件進(jìn)行干涉實(shí)驗(yàn)和細(xì)化分析，從而發(fā)現(xiàn)各零部件存在的金屬疲勞等問(wèn)題或技術(shù)瓶頸，然后進(jìn)行參數(shù)、材料等方面的優(yōu)化調(diào)整，以全方位提升機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的合理性[4]。三維設(shè)計(jì)軟件在機(jī)械設(shè)計(jì)中已較為普遍，將運(yùn)動(dòng)仿真與三維設(shè)計(jì)進(jìn)行更高程度的融合，能夠使研發(fā)人員實(shí)時(shí)地觀測(cè)機(jī)械結(jié)構(gòu)在具體運(yùn)動(dòng)環(huán)境下的各項(xiàng)性能，有效提升結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)質(zhì)量，節(jié)約設(shè)計(jì)所需的時(shí)間和物料成本。例如，在一些機(jī)械設(shè)備的齒輪設(shè)計(jì)中，研發(fā)人員利用仿真技術(shù)能提升這些重要部件的質(zhì)量和設(shè)計(jì)的合理性。齒輪是一些機(jī)械設(shè)備的關(guān)鍵部件，其性能直接影響整個(gè)機(jī)械產(chǎn)品的使用壽命與生產(chǎn)效率。應(yīng)用仿真技術(shù)，能對(duì)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及相應(yīng)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行測(cè)試，判斷齒輪設(shè)計(jì)能否滿足產(chǎn)品的設(shè)計(jì)目標(biāo)和相應(yīng)的加工要求[5]。在具體應(yīng)用中，基于仿真軟件模擬齒輪在相應(yīng)環(huán)境中的工作環(huán)境，以此檢測(cè)齒輪結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、參數(shù)設(shè)計(jì)是否符合規(guī)范。若發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)問(wèn)題，還能進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的調(diào)試，最終完善齒輪設(shè)計(jì)。如利用仿真技術(shù)模擬和測(cè)試圓弧針齒的運(yùn)行軌跡，測(cè)試齒輪是否能在相應(yīng)環(huán)境下正常運(yùn)行，并基于仿真技術(shù)深入完善各齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)接觸點(diǎn)的相關(guān)參數(shù)。5.2.2仿真技術(shù)在機(jī)械產(chǎn)品加工設(shè)計(jì)中的應(yīng)用機(jī)械產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造需歷經(jīng)多個(gè)步驟，許多步驟的流程較復(fù)雜，特別是在設(shè)計(jì)和生產(chǎn)大型、超大型機(jī)械設(shè)備時(shí)，其過(guò)程尤為復(fù)雜，而應(yīng)用仿真技術(shù)能在一定程度上使這一過(guò)程更加便捷[6]。機(jī)械加工設(shè)計(jì)過(guò)程中應(yīng)用仿真技術(shù)，能切實(shí)優(yōu)化研發(fā)設(shè)備的各項(xiàng)性能和工作效率。例如，在數(shù)控加工工作中，需要編寫(xiě)相應(yīng)的加工方案，而應(yīng)用仿真技術(shù)能更便捷地完成加工方案的編寫(xiě)，調(diào)試機(jī)床運(yùn)行程序，生成相應(yīng)的二維、三維圖形及加工數(shù)據(jù)，在機(jī)械設(shè)備生產(chǎn)中合理選擇刀具等加工工具，利用合理的流程、準(zhǔn)確的加工指令高效完成設(shè)備加工作業(yè)。此外，應(yīng)用仿真技術(shù)還能有效減少人為操作、降低失誤率。

6結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，仿真技術(shù)已在多領(lǐng)域得到應(yīng)用，具有很強(qiáng)的技術(shù)優(yōu)越性，推動(dòng)其在機(jī)械設(shè)計(jì)制造中的應(yīng)用，能夠?yàn)闄C(jī)械制造領(lǐng)域帶來(lái)新的活力和發(fā)展機(jī)會(huì)。因此，相關(guān)企業(yè)需要積極、合理地應(yīng)用仿真技術(shù)，優(yōu)化相關(guān)的設(shè)計(jì)、制造工作，提升機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量與研發(fā)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]張衛(wèi)龍.仿真技術(shù)在機(jī)械設(shè)計(jì)制造過(guò)程中的應(yīng)用[J].華東科技,2020(3):11-13.

[2]高源,閆韜,滿成,等.計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)在塑料制品開(kāi)發(fā)中的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].合成樹(shù)脂及塑料,2019,36(2):99-102.

[3]周卉.計(jì)算機(jī)仿真軟件在機(jī)械結(jié)構(gòu)優(yōu)化中的運(yùn)用指導(dǎo):評(píng)《UGNX機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)仿真與優(yōu)化》[J].機(jī)械設(shè)計(jì),2020,37(12):159.

[4]陳登凱,喬一丹,劉佳璇,等.基于復(fù)合仿真技術(shù)的武器裝備工業(yè)造型設(shè)計(jì)方法[J].包裝工程,2021,42(20):49-58.

[5]胡光.計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在塑料加工中的應(yīng)用[J].塑料科技,2021,49(7):106-109.

篇7

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù) 網(wǎng)絡(luò)技術(shù) 醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn) 應(yīng)用

一、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合是實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)

與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)手段相比，利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)具有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的豐富性、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的完整性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的及時(shí)性、直觀性。由于模擬仿真醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)無(wú)需相關(guān)實(shí)驗(yàn)器具，無(wú)需實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備即可引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的操作步驟以及實(shí)驗(yàn)效果，可以作為機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)有益補(bǔ)充。對(duì)教師而言起到輔助教學(xué)的作用，對(duì)學(xué)生而言，則起到對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和強(qiáng)化作用。

（一）計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的發(fā)展為醫(yī)學(xué)機(jī)能仿真實(shí)驗(yàn)提供了必要的技術(shù)條件

（1）仿真技術(shù)：仿真就是對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的某一層次抽象屬性的模仿。我們利用這樣的模型進(jìn)行試驗(yàn)，從中得到所需的信息，然后幫助我們對(duì)現(xiàn)實(shí)中的某一層次的問(wèn)題做出決策。仿真是一個(gè)相對(duì)概念，任何逼真的仿真都只能是對(duì)真實(shí)系統(tǒng)某些屬性的逼近。

（2）傳統(tǒng)的仿真方法：是一個(gè)迭代過(guò)程，即針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)某一層次的特性（過(guò)程），抽象出一個(gè)模型，然后假設(shè)態(tài)勢(shì)（輸入），進(jìn)行試驗(yàn)，由試驗(yàn)者判讀輸出結(jié)果和驗(yàn)證模型，根據(jù)判斷的情況來(lái)修改模型和有關(guān)的參數(shù)。如此迭代地進(jìn)行，直到認(rèn)為這個(gè)模型已滿足試驗(yàn)者對(duì)客觀系統(tǒng)的某一層次的仿真目的為止。

（3）計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)：即是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，也稱為仿真機(jī)。從70年代末起，應(yīng)用大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)的發(fā)展，各種專用和通用仿真機(jī)得到極大普及和推廣。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們?cè)诰C合集成數(shù)字仿真和模擬仿真的優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出在更高層次上的數(shù)字模擬混合仿真機(jī)，在一些特定的仿真領(lǐng)域內(nèi)，這種智能仿真計(jì)算機(jī)機(jī)和高層次的數(shù)字模擬仿真機(jī)都取得令人鼓舞的成果。

（4）計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)構(gòu)成：為了建立一個(gè)有效的仿真系統(tǒng)，一般都要經(jīng)歷建立模型、仿真實(shí)驗(yàn)、數(shù)據(jù)處理、分析驗(yàn)證等步驟。為了構(gòu)成一個(gè)實(shí)用的較大規(guī)模的仿真系統(tǒng)，除仿真機(jī)外，還需配有控制和顯示設(shè)備。

（5）醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)（仿真系統(tǒng)）：隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，對(duì)醫(yī)學(xué)工作者提出了更高的要求，即不但要掌握人類已知醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)知識(shí)，也要具備解決未知醫(yī)學(xué)問(wèn)題的能力，即創(chuàng)新能力和科學(xué)實(shí)驗(yàn)的能力，而實(shí)驗(yàn)學(xué)科在醫(yī)學(xué)學(xué)生能力培養(yǎng)中起著至關(guān)重要的作用。現(xiàn)代機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)把生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)有機(jī)的融合在一起，成為一門(mén)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)學(xué)科。醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)課程以活體為主要實(shí)驗(yàn)對(duì)象，以正常生理功能——疾病生理——藥物作用為主線，把機(jī)體的不同功能變化通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)。醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)中，部分實(shí)驗(yàn)具有操作難度大、實(shí)驗(yàn)具有一定危險(xiǎn)性，實(shí)驗(yàn)成本高等問(wèn)題。譬如：醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)中研究藥物對(duì)動(dòng)物記憶的影響、安定的抗驚厥作用、杜冷丁的鎮(zhèn)痛作用、神經(jīng)體液因素及藥物對(duì)心血管活動(dòng)的影響、藥物急性毒性實(shí)驗(yàn)、藥物半衰期的測(cè)定等實(shí)驗(yàn)就存在一定的危險(xiǎn)性，實(shí)驗(yàn)操作難度大等問(wèn)題。我們利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，則可以在很大程度上解決目前醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)中所面臨的這些困難，并取得良好的教學(xué)實(shí)驗(yàn)效果。由于模擬仿真實(shí)驗(yàn)無(wú)需相關(guān)實(shí)驗(yàn)器具，無(wú)需復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備即可引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的操作步驟以及實(shí)驗(yàn)效果，因此醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)有機(jī)整合，既豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，又提升了教學(xué)質(zhì)量，有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力、創(chuàng)新精神和科研興趣。

（二）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展為計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)機(jī)能中的應(yīng)用提供了廣闊前景

（1）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從上世紀(jì)六十年代末美國(guó)國(guó)防部遠(yuǎn)景研究規(guī)劃局為軍事實(shí)驗(yàn)用而建立的網(wǎng)絡(luò)，名為ARPANET，八十年代初期ARPA和美國(guó)國(guó)防部通信局研制成功用于異構(gòu)網(wǎng)絡(luò)的TCP/IP協(xié)議（網(wǎng)際傳輸控制協(xié)議），并投入使用；1986年在美國(guó)國(guó)會(huì)科學(xué)基金會(huì)的支持下，用通信線路把分布在各地的一些超級(jí)計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，以NFSNET接替ARPANET；進(jìn)而又經(jīng)歷十幾年的發(fā)展形成Internet（互聯(lián)網(wǎng)）。其應(yīng)用范圍也由最早的軍事、國(guó)防機(jī)構(gòu)，拓展到科研教育機(jī)構(gòu)，進(jìn)而迅速覆蓋了全球的各個(gè)領(lǐng)域。網(wǎng)絡(luò)把分散的資源融為有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)資源的全面共享和有機(jī)協(xié)作，使我們能夠透明地使用資源并按需獲取信息。 網(wǎng)絡(luò)可以構(gòu)造全球性和區(qū)域性的網(wǎng)絡(luò)，有廣域網(wǎng)、城際網(wǎng)、企業(yè)內(nèi)部局域網(wǎng)等。網(wǎng)絡(luò)的根本特征就是實(shí)現(xiàn)資源共享，消除信息孤島。

（2）網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)、寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、資源管理和任務(wù)調(diào)度工具、應(yīng)用層的可視化工具。網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)計(jì)算資源的提供者，包括高端服務(wù)器、集群系統(tǒng)、MPP系統(tǒng)大型存儲(chǔ)設(shè)備、數(shù)據(jù)庫(kù)等。寬帶網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算環(huán)境中，提供高性能通信的必要手段。資源管理和任務(wù)調(diào)度工具用來(lái)解決資源的描述、組織和管理等關(guān)鍵問(wèn)題。任務(wù)調(diào)度工具根據(jù)當(dāng)前系統(tǒng)的負(fù)載情況，對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的任務(wù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)度，提高系統(tǒng)的運(yùn)行效率。網(wǎng)絡(luò)計(jì)算主要是科學(xué)計(jì)算，它往往伴隨著海量數(shù)據(jù)。如果把計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成直觀的圖形信息，就能幫助研究人員擺脫理解數(shù)據(jù)的困難。這需要開(kāi)發(fā)能在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算中傳輸和讀取，并提供友好用戶界面的可視化工具。

（3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用：實(shí)驗(yàn)設(shè)備功能雷同的實(shí)驗(yàn)室，造成了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員等教學(xué)資源的極大浪費(fèi)。而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)機(jī)聯(lián)網(wǎng)組成醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室，既實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)機(jī)能信息資源的共享，同時(shí)也大大降低了實(shí)驗(yàn)成本。教師利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以方便地為一個(gè)班或幾個(gè)班的學(xué)生演示和操作醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)，大大提高了教學(xué)效率，而學(xué)生同樣可以利用網(wǎng)絡(luò)中的醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)機(jī)跟隨教師的演示進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，對(duì)提升學(xué)習(xí)效果也有一定的幫助。

二、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用

（1）醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是采用計(jì)算機(jī)虛擬仿真與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，運(yùn)用服務(wù)器和客戶端的構(gòu)架模式，涵蓋了目前大部分醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)而建立的模擬仿真系統(tǒng)。包括生理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、藥理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、病理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、人體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等。隨著醫(yī)學(xué)機(jī)能仿真技術(shù)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也便于對(duì)醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充和升級(jí)，這樣可確保醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的長(zhǎng)期生命力。

（2）醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)均應(yīng)包括該機(jī)能實(shí)驗(yàn)的總體介紹、原理、相關(guān)實(shí)驗(yàn)錄像、模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程、仿真實(shí)驗(yàn)操作等部分。全方位介紹了整個(gè)實(shí)驗(yàn)，既注重整體，也著眼于細(xì)節(jié)，便于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的充分理解和掌握。譬如利用血壓波形的核心模擬算法，對(duì)每一個(gè)波形的模擬都如此逼真，比如血壓模擬，不僅模擬出每個(gè)血壓波形的細(xì)節(jié)：收縮期、舒張期、心房波等，而且連二級(jí)呼吸波也進(jìn)行了逼真的模擬。并且將刺激強(qiáng)度與反應(yīng)的關(guān)系，刺激頻率與反應(yīng)關(guān)系等實(shí)驗(yàn)波形和肌肉收縮圖形同步反映。為學(xué)生進(jìn)一步理解和掌握書(shū)本知識(shí)提供有益的幫助，大大提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

（3）由于采用客戶/服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)機(jī)連接在一起組成醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)室，并在校園網(wǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，既方便教師教學(xué)，又方便學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，最大限度地合理使用學(xué)校有限的教學(xué)資源。以我校的實(shí)際應(yīng)用為例：首先我們將醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)安裝到教室里的教學(xué)用機(jī)上，教師可以在進(jìn)行醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)方面教學(xué)時(shí)，通過(guò)學(xué)校的校園網(wǎng)絡(luò)在任何一間教室都能很方便地使用醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)中的資源和信息，極大地提升了醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)的教學(xué)效果，也充分激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。同時(shí)我們?cè)趯W(xué)校計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)集中安裝組成醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)操作，通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)，將一些平時(shí)不具備實(shí)際操作條件的醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)過(guò)程完整地展示給學(xué)生，不僅能加深學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)知識(shí)的認(rèn)識(shí)和掌握，更能在一定程度上提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

三、醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)在衛(wèi)生職業(yè)學(xué)校實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的前景展望

（1）由于醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)無(wú)需實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，無(wú)需實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備即可幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的操作步驟以及實(shí)驗(yàn)效果，可以作為醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)有益補(bǔ)充。對(duì)教師而言起到輔助教學(xué)的作用，對(duì)學(xué)生而言，則起到加強(qiáng)知識(shí)的理解和強(qiáng)化作用。

（2）通過(guò)醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)的背景知識(shí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的用途、原理和操作進(jìn)行大量的介紹，既開(kāi)闊了學(xué)生的視野，又為學(xué)生進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)以及自主性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提供了新的科學(xué)指導(dǎo)。

（3）醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)還可以對(duì)相關(guān)醫(yī)學(xué)知識(shí)進(jìn)行模擬介紹，譬如信號(hào)采集的原理和性能指標(biāo)，傳感器原理及各種傳感器介紹，試驗(yàn)試劑的配置，手術(shù)器械的介紹等。極大地豐富了學(xué)生的知識(shí)面，對(duì)他們今后的學(xué)習(xí)工作都起到很好的幫助作用。這也是我們傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)由于受實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)等的局限所不能實(shí)現(xiàn)的。

參考文獻(xiàn)：

[1]赫培峰等.《計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)》.機(jī)械工業(yè)出版社

篇8

關(guān)鍵詞：醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)；仿真技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)技術(shù)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TP391.9

1實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)――仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)

與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)手段相比，利用仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合的醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)具有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的豐富性、實(shí)驗(yàn)過(guò)程的完整性和實(shí)驗(yàn)結(jié)果的及時(shí)性、直觀性。醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)無(wú)需相關(guān)實(shí)驗(yàn)器具，無(wú)需實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備即可引導(dǎo)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的操作步驟及實(shí)驗(yàn)效果，可以作為機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)有益補(bǔ)充。對(duì)教師而言起到輔助教學(xué)的作用，對(duì)學(xué)生而言，則起到對(duì)所學(xué)知識(shí)的理解和強(qiáng)化作用。

1.1仿真技術(shù)的發(fā)展為醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)提供了必要的技術(shù)條件

（1）仿真技術(shù)：仿真就是對(duì)現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的某一層次抽象屬性的模仿。我們利用這樣的模型進(jìn)行試驗(yàn)，從中得到所需的信息，然后幫助我們對(duì)現(xiàn)實(shí)中的某一層次的問(wèn)題做出決策。仿真是一個(gè)相對(duì)概念，任何逼真的仿真都只能是對(duì)真實(shí)系統(tǒng)某些屬性的逼近。傳統(tǒng)的仿真方法：是一個(gè)迭代過(guò)程，即針對(duì)實(shí)際系統(tǒng)某一層次的特性（過(guò)程），抽象出一個(gè)模型，然后假設(shè)態(tài)勢(shì)（輸入），進(jìn)行試驗(yàn)，由試驗(yàn)者判讀輸出結(jié)果和驗(yàn)證模型，根據(jù)判斷的情況來(lái)修改模型和有關(guān)的參數(shù)。如此迭代地進(jìn)行，直到認(rèn)為這個(gè)模型已滿足試驗(yàn)者對(duì)客觀系統(tǒng)的某一層次的仿真目的為止。

（2）計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)：即是利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，也稱為仿真機(jī)。從70年代末起，應(yīng)用大規(guī)模集成電路計(jì)算機(jī)的發(fā)展，各種專用和通用仿真機(jī)得到極大普及和推廣。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展，人們?cè)诰C合集成數(shù)字仿真和模擬仿真的優(yōu)勢(shì)的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)出在更高層次上的數(shù)字模擬混合仿真機(jī)，在一些特定的仿真領(lǐng)域內(nèi)，這種智能仿真計(jì)算機(jī)機(jī)和高層次的數(shù)字模擬仿真機(jī)都取得令人鼓舞的成果。

（3）醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)：隨著現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的不斷發(fā)展，對(duì)醫(yī)學(xué)工作者提出了更高的要求，即不但要掌握人類已知醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的醫(yī)學(xué)知識(shí)，也要具備解決未知醫(yī)學(xué)問(wèn)題的能力。現(xiàn)代機(jī)能實(shí)驗(yàn)學(xué)把生理學(xué)、病理生理學(xué)和藥理學(xué)實(shí)驗(yàn)有機(jī)的融合在一起，成為一門(mén)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)學(xué)科。醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)課程以活體為主要實(shí)驗(yàn)對(duì)象，把機(jī)體的不同功能變化通過(guò)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)有機(jī)的聯(lián)系起來(lái)。醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)中，部分實(shí)驗(yàn)具有操作難度大、實(shí)驗(yàn)具有一定危險(xiǎn)性，實(shí)驗(yàn)成本高等問(wèn)題。譬如：醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)中研究藥物對(duì)動(dòng)物記憶的影響、安定的抗驚厥作用、藥物急性毒性實(shí)驗(yàn)等實(shí)驗(yàn)就存在一定的危險(xiǎn)性，實(shí)驗(yàn)操作難度大等問(wèn)題。我們利用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，則在很大程度上解決目前醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)中所面臨的這些困難，并取得良好的教學(xué)實(shí)驗(yàn)效果。因此醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)有機(jī)整合，既豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，又提升了教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)有助于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐操作能力、創(chuàng)新精神和科研興趣。

1.2網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展為仿真技術(shù)在醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用提供了廣闊前景

（1）網(wǎng)絡(luò)發(fā)展：網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是從上世紀(jì)六十年代末美國(guó)國(guó)防部為軍事實(shí)驗(yàn)用而建立的網(wǎng)絡(luò)，八十年代網(wǎng)際傳輸控制協(xié)議的確立和廣泛使用，進(jìn)而利用通信線路把分布在各地的計(jì)算機(jī)連接起來(lái)，逐步發(fā)展形成互聯(lián)網(wǎng)。其應(yīng)用范圍也由最早的軍事、國(guó)防機(jī)構(gòu)，拓展到科研教育機(jī)構(gòu)，進(jìn)而迅速覆蓋了全球的各個(gè)領(lǐng)域。

（2）關(guān)鍵技術(shù)：網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)、資源管理和任務(wù)調(diào)度工具、應(yīng)用層的可視化工具。網(wǎng)絡(luò)結(jié)點(diǎn)是網(wǎng)絡(luò)計(jì)算資源的提供者，包括高端服務(wù)器、集群系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫(kù)等。資源管理和任務(wù)調(diào)度工具用來(lái)解決資源的描述、組織和管理等關(guān)鍵問(wèn)題。如果把計(jì)算結(jié)果轉(zhuǎn)換成直觀的圖形信息，就能幫助研究人員擺脫理解數(shù)據(jù)的困難。

（3）網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)中的運(yùn)用：實(shí)驗(yàn)設(shè)備功能雷同的實(shí)驗(yàn)室，造成了實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員等教學(xué)資源的極大浪費(fèi)。而通過(guò)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)機(jī)聯(lián)網(wǎng)組成醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室，既實(shí)現(xiàn)醫(yī)學(xué)機(jī)能信息資源的共享，大大降低了實(shí)驗(yàn)成本。教師利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)可以為一個(gè)班或幾個(gè)班的學(xué)生演示和操作醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)，大大提高了教學(xué)效率。

2醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在的應(yīng)用

（1）醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)是采用計(jì)算機(jī)仿真與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，運(yùn)用服務(wù)器和客戶端的構(gòu)架模式，涵蓋了目前大部分醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)而建立的模擬仿真系統(tǒng)。包括生理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、藥理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、病理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目以及綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等。隨著醫(yī)學(xué)機(jī)能仿真技術(shù)的發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也便于對(duì)醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬系統(tǒng)進(jìn)行擴(kuò)充和升級(jí)，這樣可確保醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的長(zhǎng)期生命力。

（2）醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)均應(yīng)包括該機(jī)能實(shí)驗(yàn)的總體介紹、原理、相關(guān)實(shí)驗(yàn)錄像、模擬實(shí)驗(yàn)過(guò)程、仿真實(shí)驗(yàn)操作等部分。全方位介紹了整個(gè)實(shí)驗(yàn)，既注重整體，也著眼于細(xì)節(jié)，便于學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)操作的充分理解和掌握。譬如利用血壓波形的核心模擬算法，對(duì)每一個(gè)波形的模擬都如此逼真，不僅模擬出每個(gè)血壓波形的細(xì)節(jié)：收縮期、舒張期等，而且連二級(jí)呼吸波也進(jìn)行了逼真的模擬。并且將刺激強(qiáng)度與反應(yīng)的關(guān)系，刺激頻率與反應(yīng)關(guān)系等實(shí)驗(yàn)波形同步反映。

（3）由于采用客戶/服務(wù)器的體系結(jié)構(gòu)，并通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)機(jī)連接在一起組成醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)室，并在校園網(wǎng)范圍內(nèi)進(jìn)行教學(xué)和實(shí)驗(yàn)，既方便教師教學(xué)，又方便學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作，最大限度地利用學(xué)校有限的教學(xué)資源。以我校實(shí)際應(yīng)用為例：首先我們將醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)安裝到教室里的教學(xué)用機(jī)上，教師可以在進(jìn)行醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)教學(xué)時(shí)，通過(guò)學(xué)校的校園網(wǎng)絡(luò)在任何一間教室都能使用醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)中的資源，極大地提升了醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)的教學(xué)效果。同時(shí)我們?cè)趯W(xué)校計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)集中安裝組成醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以在教師的指導(dǎo)下進(jìn)行醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)操作，通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)，將一些平時(shí)不具備實(shí)際操作條件的醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)過(guò)程完整地展示給學(xué)生，不僅能加深學(xué)生對(duì)醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)知識(shí)的理解，同時(shí)也能提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。

3醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)在衛(wèi)生職業(yè)學(xué)校教學(xué)實(shí)驗(yàn)中的前景展望

（1）通過(guò)醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)的背景知識(shí)、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的用途、原理和操作進(jìn)行大量的介紹，既開(kāi)闊了學(xué)生的視野，又為學(xué)生進(jìn)行探索性實(shí)驗(yàn)以及自主性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)提供了新的科學(xué)指導(dǎo)。

（2）由于醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)無(wú)需實(shí)驗(yàn)動(dòng)物，無(wú)需實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備即可幫助學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)的操作步驟以及實(shí)驗(yàn)效果，可以作為醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一個(gè)有益補(bǔ)充。對(duì)教師而言起到輔助教學(xué)的作用，對(duì)學(xué)生而言，則起到加強(qiáng)知識(shí)的理解和強(qiáng)化作用。

（3）醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)還可以對(duì)相關(guān)醫(yī)學(xué)知識(shí)進(jìn)行模擬介紹，譬如信號(hào)采集的原理和性能指標(biāo)，試驗(yàn)試劑的配置，手術(shù)器械的介紹等。極大地豐富了學(xué)生的知識(shí)面，對(duì)他們今后的學(xué)習(xí)工作都起到很好的幫助作用。這也是我們傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)機(jī)能實(shí)驗(yàn)所不能實(shí)現(xiàn)的。

綜上所述，醫(yī)學(xué)機(jī)能虛擬實(shí)驗(yàn)在衛(wèi)生職業(yè)學(xué)校教學(xué)實(shí)驗(yàn)中有廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻(xiàn)：

[1]鄭倩.醫(yī)學(xué)機(jī)能學(xué)實(shí)驗(yàn)[M].北京:科學(xué)出版社.

篇9

按照外科學(xué)教學(xué)大綱的要求，在臨床骨科教學(xué)中，骨折的類型和發(fā)生機(jī)制是骨科損傷疾病的教學(xué)重點(diǎn)。在傳統(tǒng)的教學(xué)環(huán)節(jié)中，這部分僅僅通過(guò)課本上的模式圖或典型的X線片來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，學(xué)生在認(rèn)知過(guò)程中缺乏對(duì)立體形象和發(fā)病機(jī)制的了解，僅僅掌握了一些概念性的名詞術(shù)語(yǔ)。我們科室通過(guò)采集正常人體不同部位的CT斷層影像，運(yùn)用逆向工程與有限元的基本概念和理論，采用醫(yī)學(xué)專用的建模軟件Mimics讀取原始的股骨CT圖片的DICOM格式，利用閾值分割算法完成股骨的圖像分割，并利用面繪制算法對(duì)股骨及其內(nèi)部的髓腔進(jìn)行三維仿真，然后根據(jù)股骨髓腔幾何解剖狀態(tài)應(yīng)用CAD軟件設(shè)計(jì)個(gè)性股骨假體(圖1)。在骨折這一內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)中，我們還結(jié)合Mimics軟件自帶的有限元分析模塊，計(jì)算模擬出不同應(yīng)力狀態(tài)下骨骼的受力情況，利用不同的顏色分布，直觀地顯示出各個(gè)部位的受力分布，對(duì)其中的受力情況進(jìn)行分析，幫助學(xué)生理解臨床椎體壓縮性骨折最易發(fā)生部位背后所涉及的力學(xué)機(jī)制(圖2)，進(jìn)一步讓學(xué)生了解骨折的外科治療。另外，還可以利用Mimics基于灰度值賦材質(zhì)，實(shí)現(xiàn)股骨有限元模型材料正確的非均勻及各向異性描述，模擬假體材料置換后股骨的應(yīng)力情況。我們還結(jié)合科室課題研究，對(duì)諸如脊柱壓縮性骨折的骨水泥治療等對(duì)椎體的生物力學(xué)改善進(jìn)行了延伸。通過(guò)這些方法，學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了臨床的骨科治療方法，更為實(shí)際臨床工作奠定了基礎(chǔ)。

通過(guò)實(shí)際教學(xué)比較，學(xué)生對(duì)理解骨折的機(jī)制和治療方案有一個(gè)全新的認(rèn)知。為了進(jìn)一步滿足學(xué)生對(duì)運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)軟組織的作用了解，我們還利用計(jì)算機(jī)對(duì)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中復(fù)雜的肌肉和骨骼力學(xué)進(jìn)行分析。Anybody是商業(yè)化軟件中唯一兼與人機(jī)工程學(xué)和生物力學(xué)的分析軟件，其可以通過(guò)導(dǎo)入完整的人體肌肉骨骼模型，用于產(chǎn)品的人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)?？梢杂?jì)算模型中各塊骨骼、肌肉和關(guān)節(jié)的受力、變形、肌腱的彈性能、反抗肌肉作用和其它對(duì)于工作中的人體有用的特性等。在骨科教學(xué)中，關(guān)于骨腫瘤和骨關(guān)節(jié)炎癥的發(fā)展如果只給出臨床分型的圖片還是不能激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，采用動(dòng)畫(huà)對(duì)骨科疾病的動(dòng)態(tài)顯示，能夠更加直觀和良好地闡述疾病的演變過(guò)程。在實(shí)現(xiàn)方面，可以利用已經(jīng)制作完成的三維影像，利用Flash等動(dòng)畫(huà)制作軟件，合成四維的動(dòng)畫(huà)，插入到課件中進(jìn)行播放。通過(guò)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，我們讓傳統(tǒng)的教學(xué)從二維變成三維，從靜止變成運(yùn)動(dòng)，從單一介紹結(jié)果到借助計(jì)算機(jī)分析機(jī)制，多層次地豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容。

計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)解決了骨科學(xué)教學(xué)中人體組織結(jié)構(gòu)復(fù)雜、立體形態(tài)難于表述的矛盾。在臨床教學(xué)中，從聲像、文字、動(dòng)畫(huà)等多個(gè)角度刺激學(xué)生，對(duì)學(xué)生有較強(qiáng)的吸引力和感染力，極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生求學(xué)、求知的欲望，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性，加深學(xué)生對(duì)抽象知識(shí)的理解，促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)的提高。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的一大優(yōu)勢(shì)在于將傳統(tǒng)的書(shū)本描繪的平面圖片轉(zhuǎn)換為仿真的三維模型，能精確地表達(dá)人體形態(tài)的各個(gè)器官、骨骼、肌肉、血管等組織，特別是關(guān)節(jié)解剖結(jié)構(gòu)。它將學(xué)生置于具體真實(shí)的三維重建的多媒體環(huán)境中，學(xué)生在虛擬現(xiàn)實(shí)中探索、理解教學(xué)內(nèi)容，從而在潛移默化中達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)和能力的目的［10-12］。另外，同學(xué)普遍接受計(jì)算機(jī)技術(shù)在課堂教學(xué)的應(yīng)用，對(duì)計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的應(yīng)用尤其是動(dòng)畫(huà)很感興趣，提高了課堂參與的互動(dòng)性。

與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相比，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)模式存在著明顯優(yōu)勢(shì)，在信息技術(shù)發(fā)展的今天，教師必須將傳統(tǒng)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，充分利用計(jì)算機(jī)多媒體的優(yōu)勢(shì)，制作良好的課件及視頻，以更好地完善教學(xué)方法，提高教學(xué)質(zhì)量［13］。計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)(computersimulationtechnology，CST)超越了普通的多媒體技術(shù)，它利用計(jì)算機(jī)科學(xué)和技術(shù)的成果建立被仿真的系統(tǒng)的模型，并在某些實(shí)驗(yàn)條件下對(duì)模型進(jìn)行動(dòng)態(tài)實(shí)驗(yàn)的一門(mén)綜合性技術(shù)。虛擬仿真技術(shù)應(yīng)用于骨科學(xué)教學(xué)系統(tǒng)中后，可以對(duì)骨科的知識(shí)領(lǐng)域中涉及到的實(shí)物教學(xué)進(jìn)行必要的補(bǔ)充、完善和擴(kuò)展，能夠保證骨科教學(xué)系統(tǒng)具有良好的開(kāi)放性和真實(shí)感的交互，促進(jìn)骨科教學(xué)模式和理念的進(jìn)一步變化，也必將成為整個(gè)教學(xué)改革的一個(gè)重要的發(fā)展方向。

篇10

關(guān)鍵詞：虛擬仿真技術(shù)；“電子技術(shù)”；教學(xué)

1虛擬教學(xué)法應(yīng)用背景

在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，除了掌握“電子技術(shù)”課程必需的基礎(chǔ)知識(shí)外，還需要培養(yǎng)學(xué)生“電子技術(shù)”方面的創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，進(jìn)而鍛煉學(xué)生的思維，提高教師“電子技術(shù)”課程教學(xué)的水平。把虛擬教學(xué)法應(yīng)用到“電子技術(shù)”教學(xué)中，可以有效增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，最終提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和學(xué)習(xí)水平。因此，高職院校擔(dān)任“電子技術(shù)”課程教學(xué)的教師應(yīng)該加強(qiáng)對(duì)虛擬仿真技術(shù)的分析和應(yīng)用，明確在“電子技術(shù)”課程教學(xué)中應(yīng)用虛擬教學(xué)法的重要性、有效性和創(chuàng)新性，從而研究、制定出相關(guān)的方法和措施，促進(jìn)學(xué)生整體學(xué)習(xí)能力和學(xué)習(xí)技巧的提升。

2“電子技術(shù)”課程的特點(diǎn)

“電子技術(shù)”課程是電氣工程專業(yè)、自動(dòng)化專業(yè)以及其他相關(guān)專業(yè)的主要課程，其教學(xué)內(nèi)容是和電子、控制技術(shù)以及電氣相互融合在一起的，“電子技術(shù)”課程具有很多特點(diǎn)，具體如下：第一，“電子技術(shù)”課程的教學(xué)理論性較強(qiáng)，在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，課程內(nèi)容較為單一和枯燥，因此，學(xué)生在學(xué)習(xí)的過(guò)程中通常情況下都會(huì)出現(xiàn)理解上的困難，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第二，“電子技術(shù)”課程的系統(tǒng)模式化特點(diǎn)較為鮮明，且模型參數(shù)的變化也較為明顯，其中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目反而相對(duì)是獨(dú)立存在的。第三，“電子技術(shù)”課程的項(xiàng)目設(shè)計(jì)的綜合性較高，且技術(shù)的推廣應(yīng)用也較廣，在實(shí)際的技術(shù)開(kāi)發(fā)過(guò)程中，相關(guān)的案例也較為成熟。故而教師在教學(xué)過(guò)程中也可以將虛擬教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互結(jié)合起來(lái)，改變傳統(tǒng)教學(xué)方式的局限性，幫助學(xué)生對(duì)抽象理論知識(shí)的理解，最終促進(jìn)“電子技術(shù)”專業(yè)課程的創(chuàng)新發(fā)展。

3虛擬仿真平臺(tái)的選用

“電子技術(shù)”課程的系統(tǒng)化程度較高，且理論分析上也較為復(fù)雜，因此，教師在采取虛擬教學(xué)法的過(guò)程中，在虛擬仿真平臺(tái)的選擇上，Matlab仿真平臺(tái)是最佳選擇，其在使用過(guò)程中具有很多的優(yōu)勢(shì)，具體如下：第一，Matlab仿真平臺(tái)的計(jì)算功能較為強(qiáng)大，且在使用過(guò)程中，Matlab仿真平臺(tái)的運(yùn)算速度也較快，將其應(yīng)用在“電子技術(shù)”課程的教學(xué)中，可以有效解決課程中的計(jì)算問(wèn)題，提高教學(xué)水平。第二，Matlab仿真平臺(tái)也可以提供兩種虛擬仿真的形式，即利用編寫(xiě)代碼文件進(jìn)行仿真和利用Simulink的仿真平臺(tái)進(jìn)行圖形化仿真，其教學(xué)效果非常直觀且形象。第三，對(duì)于Simulink的仿真平臺(tái)來(lái)說(shuō)，將其應(yīng)用在“電子技術(shù)”課程教學(xué)過(guò)程中，不僅可以提供實(shí)體圖形化的模型和相關(guān)的仿真儀器等，還可以提供專門(mén)的電氣系統(tǒng)模型，雖然并不是真實(shí)的物體，但是卻具有真實(shí)物體的特征和屬性，也具有較高的使用價(jià)值。另外，Matlab仿真平臺(tái)的應(yīng)用成本也相對(duì)較低，根據(jù)相關(guān)調(diào)查顯示，其虛擬仿真結(jié)果和實(shí)際的實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比較也具有一致性，教師在應(yīng)用時(shí)，可以將Matlab仿真平臺(tái)和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)結(jié)合起來(lái)，以此來(lái)提高“電子技術(shù)”課程的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率[1]。

4在“電子技術(shù)”課程中應(yīng)用虛擬教學(xué)法的可靠性

4.1教學(xué)條件上滿足應(yīng)用條件

隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，我國(guó)各大高校在教學(xué)條件上也得到了相應(yīng)的完善，大部分高校在教學(xué)過(guò)程中采取的都是多媒體教學(xué)的方式，為虛擬教學(xué)法的應(yīng)用提供了可靠的教學(xué)條件。教師通過(guò)在計(jì)算機(jī)上安裝相關(guān)的虛擬仿真軟件，就可以利用多媒體技術(shù)進(jìn)行“電子技術(shù)”課程的教學(xué)。另外，完善的硬件設(shè)施使得教師也可以利用虛擬仿真軟件對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示教學(xué)，解決了我國(guó)傳統(tǒng)“電子技術(shù)”課程教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)教學(xué)問(wèn)題。

4.2開(kāi)發(fā)虛擬仿真技術(shù)的條件較為完善

在計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，我國(guó)高校的電子類專業(yè)實(shí)驗(yàn)室也設(shè)置了相關(guān)的計(jì)算機(jī)設(shè)備，使得高校具備了開(kāi)發(fā)虛擬仿真技術(shù)的條件。另外，我國(guó)的很多高校的“電子技術(shù)”專業(yè)中也具備了較為完善的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及數(shù)字信號(hào)處理等實(shí)驗(yàn)室也配備了相關(guān)的微機(jī)。同時(shí)，高校也在微機(jī)上安裝了Matlab等仿真平臺(tái)，為“電子技術(shù)”課程的虛擬仿真教學(xué)提供了完善的條件。除此之外，部分高校的學(xué)生也有自己的電腦，可以在電腦中安裝相關(guān)的虛擬仿真軟件，可以不受時(shí)間和空間地限制進(jìn)行實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。

5在“電子技術(shù)”課程中應(yīng)用虛擬教學(xué)法的重要性

5.1有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性

通過(guò)在“電子技術(shù)”課程中應(yīng)用虛擬教學(xué)法，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。第一，高校在電子信息技術(shù)課程的教學(xué)過(guò)程中，通過(guò)建立實(shí)驗(yàn)基地，可以打造出鍛煉學(xué)生的實(shí)踐能力的綜合性平臺(tái)，幫助學(xué)生將所學(xué)到的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)際的操作過(guò)程中，從而加深對(duì)理論知識(shí)的理解，提高自身的實(shí)踐能力。第二，在實(shí)際的虛擬仿真軟件的操作過(guò)程中，也可以將學(xué)生難理解的理論知識(shí)用更加形象的方式表達(dá)出來(lái)，讓學(xué)生更加直觀地感受到“電子技術(shù)”課程的相關(guān)知識(shí)，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。第三，教師在應(yīng)用虛擬教學(xué)法進(jìn)行教學(xué)的時(shí)候，也可以通過(guò)教學(xué)節(jié)奏的把控，來(lái)幫助學(xué)生探索并思考相關(guān)的知識(shí)結(jié)構(gòu)，使其主動(dòng)參與到教學(xué)過(guò)程中，凸顯學(xué)生學(xué)習(xí)的主體地位，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。

5.2有利于提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，企業(yè)生產(chǎn)工藝更新加快，新技術(shù)被采用的步伐加快，這對(duì)高職院校人才培養(yǎng)提出了更高的要求，高職院校在“電子技術(shù)”課程的教學(xué)過(guò)程中著重以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為教學(xué)目標(biāo)，在教學(xué)過(guò)程中，重點(diǎn)培養(yǎng)學(xué)生的分析能力、動(dòng)手能力和實(shí)踐能力。而通過(guò)在“電子技術(shù)”課程教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用虛擬教學(xué)法，可以有效提升學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力。高校通過(guò)為學(xué)生提供實(shí)踐操作平臺(tái)和操作環(huán)境，可以引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)理論知識(shí)的應(yīng)用，加深對(duì)“電子技術(shù)”課程的了解。虛擬教學(xué)法在教學(xué)實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，更加強(qiáng)調(diào)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，學(xué)生通過(guò)虛擬技術(shù)體驗(yàn)知識(shí)要點(diǎn)和能力要點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)和實(shí)踐操作完美融合，進(jìn)一步提高“電子技術(shù)”課程教學(xué)的趣味性、有效性，幫助學(xué)生及時(shí)地發(fā)現(xiàn)并解決問(wèn)題。

6我國(guó)高校在“電子技術(shù)”教學(xué)中的問(wèn)題

6.1相關(guān)的學(xué)習(xí)環(huán)境有待完善

“電子技術(shù)”課程是一門(mén)實(shí)踐性很強(qiáng)的課程，對(duì)于學(xué)習(xí)情景的要求也較高，但是在我國(guó)傳統(tǒng)的教學(xué)工作中，教師一般選擇生活中的例子來(lái)演示和創(chuàng)設(shè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。生活中的例子只能說(shuō)明結(jié)果，無(wú)法獲取演進(jìn)過(guò)程，學(xué)生在學(xué)習(xí)中只能知道是什么，卻難以知道因?yàn)槭裁础Ａ硗?，?duì)于演示實(shí)驗(yàn)所需的教材，由于學(xué)校經(jīng)費(fèi)有限，相關(guān)儀器設(shè)備缺乏或陳舊，導(dǎo)致部分實(shí)驗(yàn)無(wú)法完成。即使能進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，由于人員、空間、溫度、濕度等諸多因素，實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)受到一定的影響，產(chǎn)生一定的誤差，難以實(shí)現(xiàn)預(yù)期的教學(xué)目的。

6.2學(xué)生的主動(dòng)探索意識(shí)有待加強(qiáng)

在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，教師在進(jìn)行“電子技術(shù)”課程教學(xué)時(shí)，教學(xué)內(nèi)容主要來(lái)自于教材，主要教具是粉筆和黑板，即使有演示實(shí)驗(yàn)，也大多是驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)。學(xué)生在學(xué)習(xí)知識(shí)的過(guò)程中總是被動(dòng)的，即只記錄和標(biāo)記老師的講解。在學(xué)習(xí)過(guò)程中，即使有自己獨(dú)到的見(jiàn)解，也由于缺乏必要的實(shí)驗(yàn)測(cè)試，最終無(wú)法實(shí)現(xiàn)，學(xué)生的主動(dòng)探索意識(shí)有待加強(qiáng)[2]。

7基于虛擬教學(xué)法下的“電子技術(shù)”教學(xué)措施

7.1將虛擬仿真技術(shù)融入教學(xué)課堂

我國(guó)以往的“電子技術(shù)”課程教學(xué)模式，通常情況下注重理論知識(shí)的掌握而忽視實(shí)踐能力的培養(yǎng)，課堂大部分時(shí)間也用在了理論知識(shí)的傳授上，課堂氣氛較為活躍，很容易影響學(xué)生聽(tīng)課積極性。另外，如果理論知識(shí)沒(méi)有得到實(shí)踐的補(bǔ)充和驗(yàn)證，無(wú)形中也會(huì)增加學(xué)生的學(xué)習(xí)難度，因此，教師需要將虛擬仿真技術(shù)融入教學(xué)課堂，解決我國(guó)傳統(tǒng)的“電子技術(shù)”課堂實(shí)驗(yàn)的困境。教師在講解理論知識(shí)的同時(shí)，要充分利用多媒體進(jìn)行實(shí)驗(yàn)演示，通過(guò)演示抽象的理論概念，幫助學(xué)生進(jìn)行理解，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，使其愿意主動(dòng)思考問(wèn)題，愿意動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而鞏固相關(guān)知識(shí)點(diǎn)。

7.2創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法

“電子技術(shù)”課程的技術(shù)性很強(qiáng)，而學(xué)生的技術(shù)能力是需要在實(shí)踐中進(jìn)行不斷積累的，因此，教師在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中，理論知識(shí)只是對(duì)技術(shù)實(shí)踐的知識(shí)補(bǔ)充，兩者需要進(jìn)行充分結(jié)合方能實(shí)現(xiàn)最好應(yīng)用。同時(shí)，教師需要?jiǎng)?chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用虛擬教學(xué)法，通過(guò)應(yīng)用虛擬仿真軟件，讓學(xué)生將所學(xué)到的理論知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中進(jìn)行強(qiáng)化。另外，教師在實(shí)際應(yīng)用虛擬教學(xué)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，還需要加強(qiáng)和學(xué)生之間的交流，及時(shí)了解學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題，幫助其制定解決問(wèn)題的方案。同時(shí)，教師也要鼓勵(lì)學(xué)生之間加強(qiáng)交流，通過(guò)學(xué)生之間的相互學(xué)習(xí)、相互影響，主動(dòng)尋找實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的知識(shí)支撐，從而提高學(xué)生之間的相互協(xié)作能力，完善實(shí)驗(yàn)方案，提高學(xué)生主動(dòng)尋找問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力，最終提高學(xué)生“電子技術(shù)”課程的整體學(xué)習(xí)水平。

7.3增多課程設(shè)計(jì)實(shí)踐環(huán)節(jié)

教師在應(yīng)用虛擬教學(xué)法進(jìn)行“電子技術(shù)”課程教學(xué)時(shí)，還需要增加實(shí)踐環(huán)節(jié)的課程設(shè)計(jì)，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)時(shí)間目標(biāo)、教學(xué)目標(biāo)的有效控制。首先需要教師對(duì)“電子技術(shù)”課程的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行多個(gè)單元模塊的劃分，以此來(lái)提高虛擬教學(xué)法的有效性；其次，教師在教學(xué)過(guò)程中，需要對(duì)學(xué)生進(jìn)行“電子技術(shù)”課程的演示實(shí)驗(yàn)，在按步驟規(guī)范地操作一次以后，要將實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生，讓學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)，自主分析，獨(dú)立思考，獨(dú)立制定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃；最后，教師在學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作結(jié)束以后，要安排學(xué)生對(duì)自己的實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行簡(jiǎn)單的講解和總結(jié)，引發(fā)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的思考，讓學(xué)生在總結(jié)的過(guò)程中實(shí)現(xiàn)二次思考，最終實(shí)現(xiàn)理論知識(shí)的牢固掌握[3]。

8結(jié)語(yǔ)